[发明专利]基于虚拟样机技术的中压真空灭弧室内部温度场的真空灭弧室仿真方法及装置

权利要求书

1.基于虚拟样机技术的中压真空灭弧室内部温度场的真空灭弧室仿真方法，其特征在于，它包括如下步骤：

用于运用Pro/Engineer软件建立待仿真的真空灭弧室的模型的步骤；

所述真空灭弧室的模型包括真空灭弧室整体结构的模型、真空灭弧室静端组件模型、真空灭弧室动端组件模型、真空灭弧室屏蔽罩模型、母排模型、散热器模型、套接模型和导电桥模型；所述导电桥模型为用于模拟触头之间的电流收缩与焦耳发热的模型；

用于采用Pro/Engineer软件和VC++6.0开发软件建立真空灭弧室模型的内部温度场的仿真分析的虚拟样机的步骤，

用于将待仿真的真空灭弧室的结构设置参数同时导入到所述虚拟样机中，进行真空灭弧室内部温度场的仿真计算，得到真空灭弧室内部温度场的仿真分布结果的步骤；

用于改变虚拟样机中待仿真的真空灭弧室的导电桥的半径和高度，结合获得的相应的真空灭弧室内部温度场，确定待仿真的真空灭弧室的最优结构设置参数的步骤。

2.根据权利要求1所述的基于虚拟样机技术的中压真空灭弧室内部温度场的真空灭弧室仿真方法，其特征在于，所述用于采用Pro/Engineer软件和VC++6.0开发软件建立真空灭弧室模型的内部温度场的仿真分析的虚拟样机的步骤为：

采用VC++6.0开发软件对Pro/Engineer软件功能拓展的步骤；

采用拓展功能后的Pro/Engineer软件实现如下步骤：

获取建立真空灭弧室模型中的对象指针的步骤；根据对象指针获取相应对象的数据的步骤；

显示获取相应对象的数据的步骤；

输入重新设置对象指针的数据的步骤；

根据输入的对象指针的数据更新真空灭弧室模型中相关变量和相应对象的数据的步骤；

保存更新后的真空灭弧室模型的步骤。

3.根据权利要求2所述的基于虚拟样机技术的中压真空灭弧室内部温度场的真空灭弧室仿真方法，其特征在于，所述中压真空灭弧室为12kV/3150A/40kA真空灭弧室。

4.根据权利要求1或2所述的基于虚拟样机技术的中压真空灭弧室内部温度场的真空灭弧室仿真方法，其特征在于，所述待仿真的真空灭弧室的结构设置参数为：

导电杆、触头座、母排和套接的参数均为纯铜材料相应的参数；触头支撑的参数为不锈钢材料相应的参数；触头片的参数材料为CuCr50材料的参数；

散热器的参数为铝材料的参数；母排、动端和静端套接部分的综合散热系数设置为0.3W/m²·K；静端套接的剩余部分和静端散热器的综合散热系数设置为0.2W/m²·K；动端套接的剩余部分、动端散热器和动导电杆的综合散热系数设置为0.001W/m²·K；输入电流为额定工频电流，有效值为3150A，环境初始温度设为18℃。

5.基于虚拟样机技术的中压真空灭弧室内部温度场的真空灭弧室仿真装置，其特征在于，它包括如下装置：

用于运用Pro/Engineer软件建立待仿真的真空灭弧室的模型的装置；

所述真空灭弧室的模型包括真空灭弧室整体结构的模型、真空灭弧室静端组件模型、真空灭弧室动端组件模型和真空灭弧室屏蔽罩模型、母排模型、散热器模型、套接模型和导电桥模型；

用于采用Pro/Engineer软件和VC++6.0开发软件建立真空灭弧室模型的内部温度场的仿真分析的虚拟样机的装置，

用于将待仿真的真空灭弧室的结构设置参数同时导入到所述虚拟样机中，进行真空灭弧室内部温度场的仿真计算，得到真空灭弧室内部温度场的仿真分布结果的装置；

用于改变虚拟样机中待仿真的真空灭弧室的导电桥的半径和高度，结合获得的相应的真空灭弧室内部温度场，确定待仿真的真空灭弧室的最优结构设置参数的装置。

6.根据权利要求5所述的基于虚拟样机技术的中压真空灭弧室内部温度场的真空灭弧室仿真装置，其特征在于，

所述中压真空灭弧室为12kV/3150A/40kA真空灭弧室。

7.根据权利要求5所述的基于虚拟样机技术的中压真空灭弧室内部温度场的真空灭弧室仿真装置，其特征在于，

所述待仿真的真空灭弧室的结构设置参数为：

导电杆、触头座、母排和套接的参数均为纯铜材料相应的参数；触头支撑的参数为不锈钢材料相应的参数；触头片的参数材料为CuCr50材料的参数；

散热器的参数为铝材料的参数；母排、动端和静端套接部分的综合散热系数设置为0.3W/m²·K；静端套接的剩余部分和静端散热器的综合散热系数设置为0.2W/m²·K；动端套接的剩余部分、动端散热器和动导电杆的综合散热系数设置为0.001W/m²·K；输入电流为额定工频电流，有效值为3150A，环境初始温度设为18℃。