断路器热路求解实验结果对比

令G₁～G₅分别为R₁～R₅的倒数，运用电路理论中的节点法，可得断路器等效瞬态热路节点温升方程为：

用四阶龙格-库塔法求解微分方程组。同时可求出断路器的冷态动作特性，即双金属片的动作时间。程序流程如图6-17所示。

图6-17 断路器热脱扣器冷态动作时间计算流程

根据前面的计算方法和原理，编制了相应的仿真软件。编程语言采用Windows2000平台上使用的VisualC++编程环境。系统可进行塑壳断路器的热脱扣器冷态动作特性的计算。系统功能实现主要包括以下几个模块：

1）双金属材料参数的选择：建立了双金属材料库。通过菜单控制，实现材料的选取、添加、修改和删除。

2）热脱扣器尺寸参数与控制参数的输入。

3）热脱扣器冷态动作特性的计算。(www.xing528.com)

4）断路器热脱扣器冷态动作特性曲线的绘制。

图6-18为通过仿真获得的断路器热脱扣器冷态动作特性曲线，计算结果与试验结果的对比如图6-19所示。

图6-18 断路器热脱扣器冷态动作特性曲线

图6-19 塑壳断路器实验值与热路法计算值的比较

可以看出，在过载电流较大时，计算值与实验值比较吻合。而当过载电流较小时，计算值误差较大。这是因为，当过电流倍数大时，由于热脱扣器动作快，热量还来不及散出，只需考虑双金属片的热特性，断路器内部的其他部件的吸热和散热对双金属片温升的影响很小。当过电流倍数小时，热脱扣器动作时间长，热交换可充分进行。双金属片周围物体的热阻和热容对双金属片的散热有明显的影响。并且断路器内的热源不仅仅是加热体，而在计算时仅将加热体当作唯一热源，将热容参数按比例算出，导致计算结果误差大。