Teplotní profil výkonového spínacího přístroje nízkého napětí pro různé provozní stavy

Abstract

Teplo generované v jističi může být odvedeno dvěma způsoby: Přes kovové časti proudové dráhy do vodičů mimo jistič. Přes plastové a vzduchové části šasi. Přesnost tepelné simulace pak závisí na přesnosti namodelování jednotlivých součástek a zároveň na volbě materiálů s odpovídajícími tepelnými a elektrickými vlastnostmi. Elektrický jistič obsahuje několik zdrojů tepla, které způsobují zvyšování teploty nad úroveň okolního prostředí. Těmito zdroji jsou: 1) Joulovy ztráty proudové dráhy jističe. 2) Tepelné ztráty na bimetalu, který je použit pro tepelnou spoušť. 3) Rezistivita kontaktů. Tato práce se zabývá statickými stavy tepelné analýzy, proto zde není zahrnut přechodný zdroj tepla při vypínání a zapínání. Elektrické jistící přístroje jsou neustále vyráběny v menších a menších provedeních, jejich nároky na elektrické vlastnosti se však úměrně s velikostí nezmenšují. Z toho plyne, že teplo na jednotku obsahu je větší, což činní analýzu tepelného chování přístroje jednou z nejdůležitějších činností při vývoji.The heat generated in a circuit breaker can be transmitted in two ways: Either through metal parts of current path to conductors outside of device or through plastic parts or air of chassis. The accuracy of the simulation depends on the accuracy of the 3D model and all his parts and it also depends on precise definition of materials with precise definition of electrical and thermal parameters. Electrical circuit breaker has various source of the heat which results in raising temperature of the device above the level of environment. Heat sources are: 1) Joule’s loss of the circuit breaker current path. 2) Heat loss in a bimetal, which is used for thermal release. 3) Resistivity of contacts. This thesis deals with static state of thermal analysis so the sources do not include transient heat source for switching OFF and switching ON. Electrical circuit breakers are made in smaller and smaller forms however their electrical parameters are not decreasing with size. There is logical conclusion that there is more heat on the same unit size which makes thermal analysis of circuit breaker one of the most important part of development.