高压电缆接头防爆保护装置的泄能孔优化设计方法

金属型高压防爆保护装置的泄能孔设计是实现其防爆功能的关键。本文提出了金属型高压电缆接头防爆保护装置泄能孔的设计原则和优化方法;通过热源等效和基于多物理场耦合的有限元计算方法,对保护装置内部发生短路电弧的爆炸时装置内部冲击过程进行仿真计算,并通过燃弧试验验证了仿真方法的准确性和可靠性。通过仿真计算出封闭设备泄压面积计算公式的关键参数,得到泄能孔开口尺寸的阈值;仿真了装置内部短路电弧爆炸时最大气压出现时刻以及该时刻下不同泄能孔尺寸所对应的保护装置内壁上的压强分布,得到保护装置内部最大压强与泄能孔开口尺寸的函数关系,进而得到保护装置的泄能孔最优开口尺寸。以35 kV电压等级为例,计算得到金属型保护装置的泄能孔尺寸为60 mm。该优化设计方法可为35 kV及以上电压等级的高压电缆接头保护装置的泄能孔设计和制造提供理论基础和设计方法。     

10 kV高压开关柜内部短路电弧冲击过程仿真及安全设计

目前10kV开关柜由于内部短路电弧引起的爆炸事故仍时有发生,其内部短路电弧冲击过程的仿真计算方法复杂度和准确度难以兼顾,安全设计缺少理论和方法指导.该文基于温度场、流体场和位移场耦合的有限元计算方法,利用热源等效和分舱建模方式,对开关柜内部电弧冲击过程进行仿真计算,兼顾了准确性和灵活性.以电缆室为例,通过仿真计算得到内...     

10kV高压开关柜安全性能的提升方法

针对10kV高压开关柜内部短路电弧引发的爆炸造成二次伤害的问题,该文从开关柜柜体和柜门安全裕度比较的角度出发,提出提高开关柜安全裕度的计算方法和设计建议。采用热源等效和分舱建模的方式,利用多物理场耦合的有限元仿真,对开关柜在短路电弧冲击作用下的安全裕度进行仿真计算。以电缆室为例,得出电缆室柜体和柜门的安全裕度值（分别为51%和2%）,指出影响开关柜安全裕度的关键在于提升柜门的安全裕度值。提出在柜门内侧覆盖陶瓷化硅橡胶高分子复合耐火材料的方法来提升柜门的安全裕度,在电缆室柜门内侧压强较大区域覆盖3mm厚的陶瓷化硅橡胶高分子复合耐火材料,可将柜门的安全裕度提升至70%,进而提升开关柜的整体安全性能。与传统提升方法相比,更具针对性,促进设备向轻质化发展,为10kV开关柜安全等级提升提供了新的解决思路与方法。