基于ANSYS的表带连接器温升仿真分析

大电流直流连接器一般运用在供电设备端,其温升性能影响整个设备关键的性能与安全.本文通过产品仿真条件分析,运用ANSYS软件中热-电耦合仿真对某型号大电流连接器在不同电流下的温升进行仿真,为该产品设计阶段的热设计提供了依据.仿真验证结果同样可以作为试验阶段的参考,以便在产品后期设计阶段提供改进方案.     

电源连接器温升仿真研究

电源连接器特别是传输大电流的电源连接器,其温升对于产品正常使用的影响是很大的。本文先从理论角度建立温升模型,然后使用ANSYS Workbench平台的电-热耦合模块对连接器进行温升分析,并和试验结果进行对比,验证仿真结果的正确性。在设计初期对电源连接器的温升性能进行仿真分析,可以为设计提供理论依据,并减少试验次数和缩短设计周期。     

基于三维热场有限元分析的电力连接器触头温升测量方法

采用三维有限元方法建立了电力连接器的瞬态温度场模型,通过仿真分析得到连接器触头温度和其接线端部温度之间的定量关系,从而实现连接器触头温升的间接测量。进一步分析了接触电阻变化和电流波动对连接器触头温升的影响。结果表明,接触电阻变化对温升影响明显,而10%以内的电流波动对仿真结果影响可以忽略。     

基于大电流连接器的温升控制研究

大电流连接器的工作电流比常规电源连接器大,其温升也有所升高。如何控制其温升,使其不超过其可靠性规定的最高温度的限值,从而保证连接器的热可靠性就显得尤为重要。因此需要对影响大电流连接器温升的因素进行分析和研究,通过控制影响因素,使大电流连接器温升指标最终能满足使用要求。     

基于ANSYS的某型号接触件电热耦合有限元分析

温升高于工作允许范围会对电连接器接触件的工作可靠性以及使用寿命造成影响,因此有必要在接触件设计初期对其进行热分析,避免因接触件温升过高导致产品性能失稳。为探究某规格接触件在大电流的负载条件下的温升情况,本文采用有限元分析的方式对其进行温升仿真实验,并将仿真实验结果与实物物理实验结果进行对比,从而验证仿真实验的准确性,达到通过有限元分析方法有效减少设计周期中实验所需时间的目的。     

松动故障对矿用栓接电连接器电接触特性的影响

为研究松动故障对栓接电连接器电接触性能的影响,利用自行研发的实验平台,开展了不同松动程度、接触电流以及材料配对时的栓接电连接器松动故障实验,利用建立的栓接电连接器温度场仿真模型,分析了短时大电流条件下的温度特性。接触压力一定时,铜-铜连接器接触电阻随接触电流增大而增大;接触压力大于某阈值时,铜-镀锌和铜-304钢连接器的接触电阻均随接触电流增大而增大,接触压力小于该阈值时接触电阻变化趋势相反。8倍额定电流短时过载条件下,铜-不锈钢连接器的温升较显著,且随着接触压力的减小,末态温度与最高温度间温差增大。     

大电流线簧孔的设计过程分析

文章依据800A大电流连接器的研究实例，就电源、电力行业对电连接器的需求进行了简要分析，指出了研制大电流电连接器的必要性。着重通过对有关技术指标的剖析，对大电汉线簧孔的设计过程及设计要点进行了详细分析。     

一种新型高载流冠簧端子结构设计浅析

由于新能源汽车高压大电流连接器需传送高额的电压电流,其需要特殊可靠的大电流插针插孔。目前一般均采用扭簧端子。针对目前扭簧端子性能的不足,提出一种制造工艺更简单、性能更优越的新颖高载流冠簧结构端子。采用此结构可大幅提高端子的导电接触面积,可使连接器保持更柔和的插拔力、更低的电压降及温升。     

铆钉电触头接触温升与接触电阻特性研究

铆钉触头材料的接触温升与接触电阻直接关系到电气连接的可靠性.通过设计触头材料电接触试验系统,实现了球-平面电接触对接触温升与接触电阻的测量方法,从而研究了接触压力和电流对于稳定温升和热时间常数的影响.为获得接触斑点的发热状态,应用COMSOL Muhiphysics有限元软件建立了包含触头对、触头夹具及热电偶的多物理场耦合仿真分析模型,根据试验环境确定了仿真边界条件,进而分析了膜电阻、接触压力和电流对于斑点稳定温升的影响.     

大电流开关柜温度分布特性的影响因素分析

负荷电流、环境温度、接触电阻是影响大电流开关柜温升的重要因素。本文针对4000A大电流开关柜建立仿真建模,利用COMSOL进行电磁-传热-对流多物理场耦合仿真计算,归纳了4000A大电流开关柜内部温度分布规律;研究了负荷电流、环境温度以及开关柜各部位接触电阻的增加对于母线和梅花触头温升的影响情况。本设计并进行了大电流开关柜不同负荷条件下稳态温升实验,实验结果验证了仿真模型的合理性。经计算得出,对于4000A大电流开关柜,在负荷达到约80%时,梅花触头温升已超出国标上限,需要对开关柜进行强制散热。环境温度对开关柜内部温升有较大的影响,在设计开关柜温升监测系统时不能忽视环境温度的监测。梅花触头与静触头搭接点接触电阻的增加较大程度影响梅花触头和母线的温升,因此需要对梅花触头的温升实时监测以确保及时发现异常运行状态。电流互感器是大电流开关柜中不可忽略的发热部位,若安装不当存在接触问题,则会产生异常温升影响整体母线温度分布。本文研究结果可为后续开展开关柜温升在线监测、故障位置判断以及设计运维方案提供一定的理论依据。     

阀厅金具大电流温升试验及仿真计算

随着直流输电容量的不断提升,对阀厅金具通流容量,载流的可靠性、耐热性提出了更高的要求。在直流输电工程中,阀厅金具承担着电力设备的电气连接、机械固定及均压屏蔽的作用。其运行电流大、工作电压高、散热条件较差,因此研究容量提升后现有阀厅金具的运行可靠性十分必要。以2种阀厅典型金具为研究对象,应用等效圆柱体模拟接触电阻,以及电-热耦合方法对金具温度场进行了有限元仿真计算,同时进行了大电流温升试验,使用红外热像仪等设备测量分析了铝排、绞线的分流不均现象,以及焊接、螺栓连接处的局部过热现象。大电流温升试验及仿真分析表明：在电流为5.62 kA时,试品金具存在局部过热及分流不均的现象,仿真结果与试验吻合。     

大电流条件下真空接触器温升特性的试验测量与仿真分析

搭建适用于大电流条件下的真空接触器温升特性测量试验平台,测量并分析了真空接触器在不同电流等级下的温升特性。通过试验测量的真空接触器指定位置的温升时变曲线,讨论不同电流下真空接触器温升规律及过负载能力。利用COMSOL Multiphysics软件建立真空接触器触头及导电回路的简化三维电-热耦合分析模型,考虑了空气自然对流对散热的影响,对800～2 500A电流条件下温升过程进行数值仿真计算,获得了真空接触器温度、焦耳发热功率分布等参数,并与试验数据进行比较,结果表明二者能较好吻合,验证了仿真模型的有效性。该研究可为大容量真空接触器的热设计提供一定参考。     

电连接器绝缘失效建模及仿真研究

针对多芯电连接器在恶劣环境条件下经常出现的绝缘材料老化所导致的电子系统故障问题,对绝缘失效的电连接器建立了电路模型并进行了仿真研究,结果表明:绝缘电阻性能退化会在两个接触对之间形成电流泄漏通路,从而导致相邻接触对之间的信号互相干扰.其相互干扰的结果是,原本通过一个接触对传输的信号会受到相邻接触对的影响,表现为两种信号按...     

±800 kV换流变压器调压引线电流引起的结构件环流研究

大容量换流变压器调压引线电流感生的磁通会在结构件组成的闭合回路中产生环路电流(环流)。当环流过大时会使结构件温升过高,进而影响换流变压器安全运行。分析了换流变结构件环流产生的原因,介绍了防止环流的措施,以一台±800 kV换流变压器为依托对环流进行了理论分析与计算,并通过建立完整的漏磁场仿真模型进行了数值模拟计算。在换流变温升试验过程中,采用了光纤电流传感器对结构件环流进行了测量,测量结果验证了理论分析计算和数值模拟计算的准确性及可行性。该研究方法可用于实际工程中换流变压器及大电流设备的结构件环流的计算,对换流变及大电流设备的设计及安全运行具有重要意义。     

过载继电器温升性能实时监测系统的研究

温升特性是影响过载继电器保护可靠性的关键。以典型过载继电器产品为研究对象,分析了传热原理,对温度场进行了仿真研究,选取了温升监测点;确定了温升监测方法,基于PIC16F877A单片机完成了温升性能实时监测系统的设计;进行了不同整定电流倍数下温升实时监测结果的分析,并与理论结果和仿真结果进行了对比,结果基本一致,验证了系统的可行性。     

电动汽车传导式大功率充电向前兼容技术研究

为实现传导式大功率充电接口的向前兼容,介绍了一种能够将GB 2015充电接口转换为大功率充电接口的转换器.对传导式大功率充电接口端面进行了定义,完成了带转换器的控制导引电路设计,并对使用转换器的连接器组件热性能及结构强度展开试验与仿真研究.结果 表明,使用转换器的连接器组件结构强度及正常温升试验中连接器组件的端子温升均能满足标准要求,过热试验中,充电枪内温度传感器能延迟反映插座端的过热故障.该结果验证了转换器的可行性,解决了新旧接口的兼容问题,为大功率充电技术的商业化应用奠定了基础.     

负荷电流对电接触点温升的影响

由于高压电气设备的电接触点的发热功率和负荷电流的大小有关,在通过温度判断其是否存在电接触缺陷时需要考虑负荷的影响,因此文中研究了负荷电流对电接触点发热的影响。首先根据焦耳—楞次定律和热传递理论从理论上分析了电接触点的发热机理及温升规律,然后通过实验研究了隔离开关这种典型的电接触设备在负荷变化情况下发热部位的温度随时间的变化规律,以及发热部位稳态温升和负荷电流之间的关系。研究表明,对于隔离开关的触头和接线端,在负荷变化时其温度变化快慢和热时间常数有关,其稳态温升和负荷电流之间存在幂函数的关系。文中的研究结果为在不同负荷情况下判断电接触缺陷提供了参考。     

基于数值仿真的可分离连接器电场分析和结构优化

以35 kV屏蔽型可分离连接器为研究对象,应用ANSYS有限元分析软件对可分离连接器安装电缆段的结构进行数值仿真,分析电场较为集中的位置和产生电场集中的原因。根据数值仿真结果,对可分离连接器的结构和参数进行了优化,得到了强度分布更为平均的电场。     

电连接器失效问题的仿真研究与改进

电连接器失效会造成电子系统的故障,研究电连接器的失效模式对提高电子系统的连接可靠性有重要作用。本文通过电连接器安装过程中的两种常见失效问题进行ANSYS Workbench有限元仿真研究,并对电连接器的结构和材料进行改进,以提高电连接器可靠性的一种新方法。     

大电流管母线钢支架发热探究

大电流管母线的周围空间存在着强大的交变磁场,其中的钢铁构件将因涡流损耗和磁滞损耗而发热.通过分析涡流产生原理,采用电磁场仿真软件对大电流下格构式钢支架进行建模仿真分析,并折算出对应温升.