Analiza przepływu gazu w kanałowych reduktorach ciśnienia podczas zwarć łukowych w rozdzielnicach SN

摘要

W artykule przedstawiono metodę obliczania ciśnienia i temperatury gazów podczas zwarcia łukowego wewnątrz przedziału wyłącznika rozdzielnicy średniego napięcia z wykorzystaniem modelu termodynamicznego procesów towarzyszących zwarciom łukowym wewnątrz rozdzielnic z izolacją powietrzną. Następnie, w oparciu o mechanikę płynów lepkich, przedstawiono metodę obliczania rozkładu prędkości i ciśnienia gazu w kanałowych reduktorach ciśnienia podczas zwarcia łukowego. W obliczeniach uwzględniono dwa rodzaje kanałów: kanał prosty pionowy, zapewniający wypływ gazu do obszaru znajdującego się nad rozdzielnicą oraz kanał pionowo-poziomy umożliwiający wypływ gazu do przestrzeni znajdującej się z tyłu rozdzielnicy. Na podstawie średniej prędkości wypływu na wylocie kanału porównano skuteczność redukcji ciśnienia dla dwóch analizowanych konstrukcji kanałów.%The following article describes the calculation method of pressure and gas temperature during fault arc inside circuit breaker compartment of medium voltage switchgear. The calculations were made using the thermodynamic model processes, which accompany fault arcs inside air-insulated enclosed switchgears. Subsequently, based on viscous fluid mechanics, the calculation method of velocity and gas pressure distribution in pressure relief duct during fault arc was presented. Performed calculations considered two types of pressure relief ducts: straight vertical duct, which ensures gas exhaust to the area located above the switchgear and vertical-horizontal duct, which ensures gas exhaust to the area located behind the switchgear. The effectiveness of pressure reduction for two types of ducts was compared on the basis of the average exhaust velocity at the outlet of the duct.