Original title: Analýza mechanického namáhání při zkratu ve vzduchem izolovaném rozváděči vn
Translated title: Analysis of Mechanical Stress during Short Circuit in an Air-Insulated MV Switchgear
Authors: Bártů, Jan ; Bajánek, Tomáš (referee) ; Orságová, Jaroslava (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2017
Language: cze
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií
Abstract: [cze] [eng]
Tato diplomová práce je zaměřena na problematiku silových účinků magnetického pole zkratového proudu. V první části práce bylo úkolem provést analýzu vzájemného silového působení tří fázových přípojnic během třípólového zkratu. Analýza byla provedena v programu Ansys Maxwell. Následně jsem správnost této analýzy ověřil numerickým výpočtem. Hlavním úkolem praktické části práce zadané firmou ABB s.r.o, bylo zanalyzovat silové účinky zkratového proudu v rozvaděči vn se zaměřením na paže a kontaktní systém vypínače. Přesněji byly simulovány 3 konfigurace zjednodušeného vypínače VD4, dva typy kontaktního systému vypínače VD4 a model lineární konfigurace vypínače. Úkolem bylo vypočítat působící síly vzniklé při třífázovém zkratu na proudovodnou dráhu paží a kontaktního systému vypínače VD4 a nasimulovat působení sil na tyto proudové části. Pro jednotlivé modelování sestav, výpočty a simulace byly použity následující výpočetní programy: SolidWorks 2014, Ansys Maxwell 16.0, Ansys Workbench 14.5. Pomocí 3D CAD softwaru SolidWorks 2014 byly vymodelovány zjednodušené sestavy vypínačů a kontaktních systémů, které byly importovány do softwarového prostředí Ansys Maxwell, ve kterém byly vypočítány silové účinky magnetického pole zkratového proudu. Za pomocí programu Ansys Workbench bylo nasimulováno působení sil na proudovodné části vypínačů a vykresleny vzniklé deformace materiálů s ohledem na mechanické vlastnosti konstrukce. Analýza silových účinků magnetického pole byla prováděna pro zadanou statickou hodnotu zkratového proudu. This Master thesis is based on problems of force effects of the magnetic field of short-circuit current. Firstly, I analysed the force action of the three phase busbars during the three-pole short circuit. The analysis was performed in the Ansys Maxwell program and I verified the correctness of the analysis by numerical calculation. The second practical part was executed for ABB company. The main task was to analyse the force effects of the short-circuit current in the HV switchgear with focusing on the arms and contact system of the circuit breaker. The simulations of the following configurations were performed in more details: three configurations of the simplified VD4 circuit breaker, two types of VD4 circuit-breaker contact systems and a linear circuit breaker configuration model. The objective was to calculate the forces acting on the current path of the arms and contact system of the VD4 circuit breaker during the three-phase short-circuit and to simulate the effects of forces on these current parts. For modelling of individual assemblies, calculations and simulations I used: SolidWorks 2014, Ansys Maxwell 16.0 and Ansys Workbench 14.5 programs. With SolidWorks 2014 3D CAD software were modelled simplified assemblies of circuit breakers and contact systems. These systems were imported into the Ansys Maxwell software, where the force effects of the magnetic field of the short-circuit current were calculated. In Ansys Workbench programme was simulated the effect of forces on the current circuit breakers. Moreover, the final deformations of the materials (with respect to the mechanical properties of the structure) were plotted. The analysis of force effects of the magnetic field was performed for the specified static short - circuit current value.
Keywords: ABB s.r.o.; analysis of mechanical stress during short circuit; Ansys Maxwell 16.0; Ansys Workbench 14.5; circuit breaker; circuit breaker VD4; deformation; equivalent stress; FEM; Mechanical effects of short circuit current; Solid Works 2014; static analysis; switchgear; three-phase short circuit; ABB s.r.o.; analýza mechanického namáhání při zkratu; Ansys Maxwell 16.0; Ansys Workbench 14.5; deformace; ekvivalentní napětí; Mechanické účinky zkratového proudu; MKP; rozváděč; Solid Works 2014; statická analýza; třífázový zkrat; vypínač; vypínač VD4

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/65675

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-317035


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses