高电压技术
高電壓技術
고전압기술
HIGH VOLTAGE ENGINEERING
2011年
5期
1216-1223
,共8页
田冀焕%沙彦超%周远翔%孙玉洲%孙珂珂%王占杰
田冀煥%沙彥超%週遠翔%孫玉洲%孫珂珂%王佔傑
전기환%사언초%주원상%손옥주%손가가%왕점걸
隔离开关%交、直流电场计算%ANSYS%分布式并行计算%传导电流场%数值发散
隔離開關%交、直流電場計算%ANSYS%分佈式併行計算%傳導電流場%數值髮散
격리개관%교、직류전장계산%ANSYS%분포식병행계산%전도전류장%수치발산
隔离开关的电场计算对于校核和优化开关结构,控制隔离开关的电晕损耗、可听噪声及无线电干扰水平低于限值具有重要的工程价值.因此利用分布式并行ANSYS计算平台,仿真得到交、直流电场条件下隔离开关所在空间的电场分布,并确定出最大场强及其位置.其中,交流场计算基于静电场理论,而直流场计算首先采用恒定传导电流场理论计算开关表面的电位分布.为了解决不同材料电阻率参数相差大于10个数量级时,直接采用有限元方法求解会产生的数值发散问题,根据隔离开关的结构特点,提出通过计算支柱绝缘子电阻而得到各绝缘子金属连接支架的悬浮电位,从而求得随距离呈线性分布的绝缘子表面电位.其次,根据开关表面电位分布,采用ANSYS中的Submodeling技术对空气域内的静电场分布进行求解,实现了电流场与静电场的耦合.直流场计算结果表明,开关本体与空气域交界面处电位分布连续,从而证明了该计算方法的正确性.交、直流场计算结果的汇总与对比,对于隔离开关的设计具有重要的指导意义.
隔離開關的電場計算對于校覈和優化開關結構,控製隔離開關的電暈損耗、可聽譟聲及無線電榦擾水平低于限值具有重要的工程價值.因此利用分佈式併行ANSYS計算平檯,倣真得到交、直流電場條件下隔離開關所在空間的電場分佈,併確定齣最大場彊及其位置.其中,交流場計算基于靜電場理論,而直流場計算首先採用恆定傳導電流場理論計算開關錶麵的電位分佈.為瞭解決不同材料電阻率參數相差大于10箇數量級時,直接採用有限元方法求解會產生的數值髮散問題,根據隔離開關的結構特點,提齣通過計算支柱絕緣子電阻而得到各絕緣子金屬連接支架的懸浮電位,從而求得隨距離呈線性分佈的絕緣子錶麵電位.其次,根據開關錶麵電位分佈,採用ANSYS中的Submodeling技術對空氣域內的靜電場分佈進行求解,實現瞭電流場與靜電場的耦閤.直流場計算結果錶明,開關本體與空氣域交界麵處電位分佈連續,從而證明瞭該計算方法的正確性.交、直流場計算結果的彙總與對比,對于隔離開關的設計具有重要的指導意義.
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