The invention discloses a motion simulation method for the bondage valve in the gas circuit breaker, determines the opening and closing position of the fluid and solid area in the space of the interrupter chamber of the circuit breaker, and the modeling of the arc extinguishing chamber and valve plate, and transforms the circuit breaker's product structure into the calculation model of the airflow field, and the interrupter chamber and valve of the circuit breaker. The slice model is used to dispose the grid, to match the relationship between the switch position of the valve and the width of the grid, to establish the simulation equations of the airflow field, and to calculate the action threshold of the valve plate and the action threshold of the valve plate to the calculation model and the simulation equations of the airflow field. The dynamic imitation of the airflow field is solved by the joint solution. In real time, the force situation of the two sides of the valve is monitored in real time. The movement trend of the valve plate is determined according to the action criterion PF and the action threshold of the threshold, and the continuous motion simulation of the movement process of the bondage valve plate is realized by combining the sliding and dynamic grid technology. The invention has high simulation accuracy and versatility, and is more effective in simulating valve disc motion.
【技术实现步骤摘要】
一种用于气体断路器中束缚阀片的运动模拟方法
本专利技术涉及气体断路器阀片的运动模拟,特别是适用于阀片装有弹簧时的运动模拟,具体为一种用于气体断路器中束缚阀片的运动模拟方法。
技术介绍
随着计算机技术和数值计算方法的发展,气流场的仿真模拟已成为辅助高压断路器产品结构设计的一个重要方法和手段。从空载冷气流场的计算到开断电弧热气流场的模拟,国内外研究人员进行了大量的研究工作。在国内,王其平教授与其合作者开展了双喷口气流场和电弧热边界区研究,计算了断路器灭弧室内二维气流场的分布。马志瀛教授与其合作者进行了SF6空载介质恢复特性的计算,分析了压气式断路器的操动机构与灭弧室间的相互关系。王尔智等人通过耦合气流场、电场及操动机构的输出特性,研究了252kV高压SF6断路器空载开断下的介质恢复特性。林莘等人采用区域扩充法利用计算流体力学软件与自编程相结合的方式,计算了智能式断路器灭弧室内喷口部分的气流场。在国外,JCVerite等人采用有限差分法对气流场求解,考虑了Laplace力对高速气流的影响,得到了旋弧断路器结构下的速度、马赫数及温度分布。JDYan等人对自膨胀式断路器气流场进行了数值仿真,研究了喷口结构对电弧过零前的气流冷却过程造成的影响。RPPSmeets等人提出利用电流过零前200ns的电弧电导来预测断路器热开断能力的方法。YTanaka等人对SF6电弧等离子体化学非平衡态模型进行了研究,分析了气流场、温度场和化学粒子种类的瞬态变化规律。综上所述,在气流场的研究方面,各国研究者重点关注电弧模型、过零阶段的气体物性参数,以及灭弧室内喷口结构和气室的优化工作,对于 ...
【技术保护点】
一种用于气体断路器中束缚阀片的运动模拟方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,根据气体断路器灭弧室及束缚阀片的结构,确定该断路器灭弧室空间内的流体和固体区域,以及束缚阀片的打开与关闭位置;利用网格前处理软件进行灭弧室和阀片的建模,将断路器产品结构转化为气流场计算模型;步骤2,对断路器灭弧室及阀片模型进行网格的剖分处理,匹配阀片的开关位置和网格宽度间的关系,建立气流场仿真方程组;步骤3,将阀片的动作判据PF和阀片的动作阈值±δ%,导入计算模型和气流场仿真方程组中,利用计算流体动力学软件,进行方程组的联立求解;步骤4,根据方程组的联立求解,进行气流场的动态仿真,并实时监测阀片两侧面受力情况,根据动作判据PF和动作阈值±δ%确定阀片的动作趋势,结合滑移和动网格技术,实现束缚阀片运动过程的连续性运动模拟。
【技术特征摘要】
1.一种用于气体断路器中束缚阀片的运动模拟方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1,根据气体断路器灭弧室及束缚阀片的结构,确定该断路器灭弧室空间内的流体和固体区域,以及束缚阀片的打开与关闭位置;利用网格前处理软件进行灭弧室和阀片的建模,将断路器产品结构转化为气流场计算模型;步骤2,对断路器灭弧室及阀片模型进行网格的剖分处理,匹配阀片的开关位置和网格宽度间的关系,建立气流场仿真方程组;步骤3,将阀片的动作判据PF和阀片的动作阈值±δ%,导入计算模型和气流场仿真方程组中,利用计算流体动力学软件,进行方程组的联立求解;步骤4,根据方程组的联立求解,进行气流场的动态仿真,并实时监测阀片两侧面受力情况,根据动作判据PF和动作阈值±δ%确定阀片的动作趋势,结合滑移和动网格技术,实现束缚阀片运动过程的连续性运动模拟。2.根据权利要求1所述的一种用于气体断路器中束缚阀片的运动模拟方法,其特征在于,步骤1中,气体断路器灭弧室及束缚阀片的结构特点为,束缚阀片侧面上安装有弹簧,除了重力和摩擦阻力外,束缚阀片受到弹簧力产生的束缚作用,在断路器开断电弧的过程中,阀片在其两侧面气压差及弹簧力共同作用下逐渐移动。3.根据权利要求1所述的一种用于气体断路器中束缚阀片的运动模拟方法,其特征在于,步骤1中,当束缚阀片处于打开位置时,束缚阀片两侧气室内的气流得以流通,当束缚阀片处于关闭位置时,束缚阀片两侧气室内的气流无法流通。4.根据权利要求1所述的一种用于气体断路器中束缚阀片的运动模拟方法,其特征在于,步骤1中,利用网格前处理软件进行灭弧室和阀片的建模时,简化与气流场计算无关或相关性甚小能够忽略的零部件。5.根据权利要求1所...
【专利技术属性】
技术研发人员:姜旭,郭瑾,李兴文,陈冰,马占峰,
申请(专利权)人:中国西电电气股份有限公司,
类型:发明
国别省市:陕西,61
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