热脱扣器：等效热路建立探讨

2025-09-29 百科知识版权反馈

【摘要】：图5-13 双金属片的传热结构采用瞬态热路法建立断路器发热、传热的数学模型。图5-14 断路器等效热路表5-4 断路器等效热路各参数意义为了计算的简便，并且热路计算的重点为双金属片的发热及动作时间，在进行热路计算时仅将加热体当作唯一热源。

取一额定电流为250A的塑壳断路器热脱扣器为研究对象，脱扣器的整定电流为190A，其临界动作电流为1.1倍整定电流，即210A，双金属片材料为SJ20110，根据样机测试，热脱扣器动作温度为100K，热脱扣器的结构见图5-13，双金属片采用通过热元件间接加热，断路器工作时，主回路电流流过与双金属片紧密接触的加热元件，利用其电阻损耗对双金属片加热，塑壳断路器的加热元件为引线母排的一部分。加热元件产生的热量传递路径如下：首先一部分热量使加热元件本身温度升高，另一部分热量使与其紧密接触的双金属片、磁轭和衔铁支架温度升高。然后传递给包括衔铁、导电连接、操作机构，灭弧系统及空气间隙在内的导热体，再传给外壳。最后由外壳表面将热量散发到周围环境中去。

图5-13 双金属片的传热结构

采用瞬态热路法建立断路器发热、传热的数学模型。双金属片和磁轭到周围环境有三层介质：1）到断路器外壳内壁之间的空气及断路器内部的零件，其传热机制包括传导和对流。2）断路器外壳内外壁之间的塑料层，其传热机制为传导。3）外壳外壁以外的空气层，其传热机制主要为对流。根据以上传热路径可建立断路器等效热路如图5-14所示。等效热路为三极断路器中的一相。断路器等效热路各参数意义见表5-4。