[发明专利]一种适用于断路器的热点温度分析方法

权利要求书

1.一种适用于断路器的热点温度分析方法，所述断路器为瓷柱式断路器，其特征在于，所述瓷柱式断路器包括SF₆灭弧室、瓷套管、法兰、上法兰接线板以及下法兰接线板，所述瓷柱式断路器采用SF₆气体作为灭弧介质和绝缘介质；

所述热点温度分析方法包括：

步骤S1、采集所述断路器所处环境的环境温度、环境风速、环境湿度以及所述断路器的接触电阻；

步骤S2、根据所述环境温度、所述环境风速、所述环境湿度以及所述接触电阻构建一热路模型，根据所述热路模型处理得到所述断路器的热点温度；

所述步骤S2包括：

步骤S21、采用一第一处理单元处理得到所述断路器的总热损耗；

步骤S22、采用一第二处理单元处理得到所述断路器的总热阻；

步骤S23、采用一第三处理单元，所述第三处理单元根据所述环境温度、所述环境风速、所述环境湿度、所述接触电阻、所述总热损耗以及所述总热阻构建一所述热路模型；

步骤S24、根据所述热路模型处理得到所述断路器的热点温度；

所述步骤S22包括：

步骤S221、采用一第四处理单元处理得到所述瓷套管内表面的第一热阻；

步骤S222、采用一第五处理单元处理得到所述瓷套管外表面的第二热阻；

步骤S223、采用一第六处理单元处理得到所述瓷套管外表面到外部空气的第三热阻；

步骤S224、采用一第七处理单元处理得到所述上法兰接线板和所述法兰到所述外部空气的第四热阻；

步骤S225、采用一第八处理单元处理得到所述下法兰接线板和所述法兰到所述外部空气的第五热阻；

步骤S226、采用一第九处理单元，所述第九处理单元根据所述第一热阻、所述第二热阻、所述第三热阻、所述第四热阻及所述第五热阻处理得到所述总热阻；

所述步骤S223中，所述第六处理单元采用下述公式处理得到所述第三热阻：

其中，

R_ce-air用于表示所述第三热阻；

π用于表示圆周率；

α用于表示所述瓷套管外表面等效面积比例系数；

d用于表示所述瓷套管的外径；

l用于表示一预设的参数值；

K用于表示所述断路器所处的外部空气的对流换热系数；

所述步骤S223中，采用一第十处理单元，根据一函数模型对所述环境温度、环境风速以及所述环境湿度进行处理以得到所述对流换热系数；

获取所述函数模型的具体步骤如下：

步骤A1、获取所述环境温度、所述环境风速及所述环境湿度；

步骤A2、通过预设的仿真计算规则处理得到换热热量；

步骤A3、根据所述换热热量和预设的换热系数计算规则处理得到所述对流换热系数；

步骤A4、将所述环境温度、所述环境风速及所述环境湿度作为输入向量，将所述对流换热系数作为输出向量，通过所述输入向量和所述输出向量构建一数据集；

步骤A5、将所述数据集分为两组数据，一组数据作为训练样本，另一组数据作为预测样本，通过所述训练样本处理得到所述函数模型，通过所述预测样本对所述函数模型进行修正以得到修正后的所述函数模型。

2.如权利要求1所述的热点温度分析方法，其特征在于，所述步骤A3中，采用下述公式处理得到所述对流换热系数：

Q′＝Kα·ΔT；

其中，

Q′用于表示所述换热热量；

K用于表示所述断路器所处的外部空气的所述对流换热系数；

α用于表示所述瓷套管外表面等效面积比例系数；

ΔT用于表示所述瓷套管外表面与所述环境温度之间的差值。

3.如权利要求2所述的热点温度分析方法，其特征在于，所述步骤A4中，将所述输入向量和所述输出向量进行归一化处理后构建所述数据集。

4.如权利要求2所述的热点温度分析方法，其特征在于，所述步骤A5包括：

步骤A51、根据训练样本确定对流换热系数的最优区间；

步骤A52、确定对流换热系数的取值；

步骤A53、判断对流换热系数是否满足精度：

若判断结果为是，则转步骤A55；

若判断结果为否，则转步骤A54；

步骤A54、判断是否达到最大迭代次数：

若判断结果为是，则转步骤A55；

若判断结果为否，则转步骤A52；

步骤A55、根据对流换热系数的最优区间处理得到函数模型；

步骤A56、根据预测样本中的环境温度、环境风速及环境湿度和函数模型处理得到对流换热系数；

步骤A57、根据对流换热系数处理得到待验证换热热量；

步骤A58、判断待验证换热热量和换热热量之间的误差的绝对值是否小于换热热量的10％：

若判断结果为正，则函数模型为修正后的函数型；

若判断结果为否，则转步骤A51。