probenerИзвестия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИPower engineering: research, equipment, technology1998-99032658-5456Kazan State Power Engineering University10.30724/1998-9903-2026-28-1-42-53probener-3754Research ArticleЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ И СИСТЕМЫELECTROTECHNICAL COMPLEXES AND SYSTEMSМоделирование температуры нагрева контактов низковольтных коммутационных аппаратов с учетом режимов эксплуатацииModeling of contact heating temperature of lowvoltage switching devices with regard to operating modeshttps://orcid.org/0009-0008-4497-4807ПетровА. Р.PetrovA. R.

Петров Алмаз Радикович – аспирант кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий»

г. Казань

Almaz R. Petrov

Kazan

petroval13@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5379-847XГрачеваЕ. И.GrachevaE. I.

Грачева Елена Ивановна – д-р техн. наук, профессор кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий»

г. Казань

Elena I. Gracheva

Kazan

grachieva.i@bk.ruКазанский государственный энергетический университетРоссияKazan State Power Engineering UniversityRussian Federation2026280320262814253Copyright © Петров А.Р., Грачева Е.И., 20262026Петров А.Р., Грачева Е.И.Petrov A.R., Gracheva E.I.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.energyret.ru/jour/article/view/3754

АКТУАЛЬНОСТЬ. В работе представлен алгоритм оценки температуры контактов аппаратов низкого напряжения на основе регрессионного анализа.ЦЕЛЬ. Разработка регрессионных моделей для определения температуры контактов автоматических выключателей, контакторов и магнитных пускателей. МЕТОДЫ. Проверка полученных моделей была проведена критерием Кохрена и Фишера, а также была оценена значимость каждого из коэффициентов критерием Стьюдента.РЕЗУЛЬТАТЫ. Были построены графические зависимости для определения температуры нагрева контактов аппаратов для ряда значений номинальных токов при температуре окружающей среды 40°C. Также построены графики для исследуемых аппаратов при изменении температуры окружающей среды от 5°C до 40°C. Построенные графики позволяют определить значение температуры нагрева без проведения предварительных расчетов для автоматических выключателей на номинальные токи 40А, 63А, 100А, 160А, 250А и для контакторов и магнитных пускателей на номинальные токи 40А, 63А, 100А, 250А, 400А. Полученные значения температуры нагрева контактов были сопоставлены с ГОСТ 403-73.ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Модели для определения температуры нагрева контактов позволяют учитывать техническое состояние аппарата и легко могут быть изменены при изменении условий и режимов эксплуатации.

RELEVANCE. The paper presents an algorithm for measuring the temperature of minimum voltage devices based on regression analysis. THE PURPOSE. Development of regression models for determining the contact temperature of circuit breakers, contactors and magnetic starters.METHODS. The obtained models were validated by Cochran and Fisher's criterion and the significance of each of the coefficients was assessed by Student's criterion.RESULTS. Graphical dependences for determining the contact heating temperature of the apparatuses for a number of values of rated currents at an ambient temperature of 40°C were plotted. The graphs were also constructed for the investigated devices when the ambient temperature changes from 5°C to 40°C. The constructed graphs allow to determine the value of heating temperature without preliminary calculations for circuit breakers for rated currents 40A, 63A, 100A, 160A, 250A and for contactors and magnetic starters for rated currents 40A, 63A, 100A, 250A, 400A. The obtained values of contact heating temperature were compared with GOST 403-73.CONCLUSIONS. Models for determining the contact heating temperature allow the technical condition of the apparatus to be taken into account and can easily be modified when conditions and operating modes change.

низковольтная сетькоммутационный аппаратконтактное соединениенагрев контактоврегрессионный анализlow-voltage networkswitching devicecontact connectioncontact heatingregression analysisReferencesАбдуллазянов Э.Ю., Грачева Е.И., Альзаккар А., Низамиев М.Ф., Шумихина О.А., Valtchev S. Прогнозирование и анализ электропотребления и потерь электроэнергии на промышленных объектах // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2022; 24 (6): 3-12. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2022-24-6-3-12.Abdullazyanov, E.Y., Gracheva, E.I., Alzakkar, A., Nizamiev, M.F., Shumikhina, O.A., Valtchev, S. Prediction and analysis of power consumption and power loss at industrial facilities. Power engineering: research, equipment, technology. 2022, 24 (6), pp. 3-12. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2022-24-6-3-12. (In Russ.).Грачева Е.И., Горлов А.Н., Шакурова З.М. Анализ и оценка экономии электроэнергии в системах внутризаводского электроснабжения // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2020; 22 (2): 65-74. https://doi.org/10.30724/1998-9903-2020-22-2-65-74.Gracheva, E.I., Gorlov, A.N., Shakurova, Z.M. Calculation of the economy of electric energy in industrial electrical supply systems. Power engineering: research, equipment, technology. 2020. 22(2). pp. 65-74. (In Russ.) https://doi.org/10.30724/1998-9903-2020-22-2-65-74.Петров А. Р. и др. Совершенствование методики оценки потерь электроэнергии во внутризаводских электрических сетях // Вестник МГТУ. 2024. Т. 27, № 4. С. 511–520. DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2024-27-4-511-520.Petrov, A. R. et al. Improvement of the methodology for assessing power losses in in-plant power grids. Vestnik of MSTU, 2024, 27(4), pp. 511–520. (In Russ.) DOI: https://doi.org/10.21443/1560-9278-2024-27-4-511-520.Верстунин А.Ю. Математическая итеративно-адаптационная модель процесса установления стационарного теплового состояния контактно-токоведущих контуров контакторов // Вестник МЭИ. 2023. № 2. С. 27-36. DOI: 10.24160/1993- 6982-2023-2-27-36.Verstunin, A.Yu. Iterative-Adaptive Mathematical Model of Settling a Stationary Thermal State of the Contactor Live Circuits. Bulletin of MPEI. 2023. No. 2. pp. 27-36. DOI: 10.24160/1993-6982-2023-2-27-36. (in Russ.).Wei C. Power Grid Facility Thermal Fault Diagnosis via Object Detection with Synthetic Infrared Imagery // 2021 3rd International Conference on Electrical Engineering and Control Technologies (CEECT), Macau, Macao, 2021, pp. 217-221, DOI: 10.1109/CEECT53198.2021.9672631.Wei C. Power Grid Facility Thermal Fault Diagnosis via Object Detection with Synthetic Infrared Imagery // 2021 3rd International Conference on Electrical Engineering and Control Technologies (CEECT), Macau, Macao, 2021, pp. 217-221, DOI: 10.1109/CEECT53198.2021.9672631.Мамонтов А.Н., Пушница К.А. Тепловизионный контроль реакторов // Вестник БГТУ им. В.Г. Шухова. 2019. № 8. С. 145–151. DOI: 10.34031/article_5d4d7a2f4f7a33.36054500.Mamontov, A.N., Puschnitsa, K.A. Thermal control of reactors. Bulletin of BSTU named after V.G. Shukhov. 2019. No. 8. Pp. 145–151. DOI: 10.34031/article_5d4d7a2f4f7a33.36054500. (In Russ.).Haider M., Doegar A., Verma R. K. Fault Identification in Electrical Equipment using Thermal Image Processing // 2018 International Conference on Computing, Power and Communication Technologies (GUCON), Greater Noida, India, 2018, pp. 853-858, doi: 10.1109/GUCON.2018.8675108.Haider M., Doegar A., Verma R. K. Fault Identification in Electrical Equipment using Thermal Image Processing // 2018 International Conference on Computing, Power and Communication Technologies (GUCON), Greater Noida, India, 2018, pp. 853-858, doi: 10.1109/GUCON.2018.8675108.Власов А. Б. и др. Особенности реализации метода количественной термографической диагностики при внедрении цифровых технологий // Вестник МГТУ. 2019. Т. 22, № 4. С. 484–495. DOI: 10.21443/1560-9278-2019-22-4-484-495.Vlasov, A. B. et al. Features of implementing the quantitative thermographic diagnostics method while introducing digital technology. Vestnik of MSTU, 2019, 22(4), pp. 484–495. DOI: 10.21443/1560-9278-2019-22-4-484-495. (In Russ.)Шпиганович А.Н., Шпиганович А.А., Петров А.Р., Грачева Е.И. Тепловизионный контроль электрооборудования промышленных предприятий // Известия высших учебных заведений. ПРОБЛЕМЫ ЭНЕРГЕТИКИ. 2024. Т.26. № 2. С. 68-77. doi:10.30724/1998-9903-2024-26-2-68-77.Shpiganovich, A.N., Shpiganovich, A.A., Petrov, A.R., Gracheva, E.I. Thermal imaging control of electrical equipment of industrial enterprises. Power engineering: research, equipment, technology. 2024. 26 (2), pp. 68-77. doi:10.30724/1998-9903-2024-26-2-68-77. (In Russ.).Коробейников А. Б., Сарваров А. С. Анализ существующих методов диагностирования электродвигателей и перспективы их развития // Электротехнические системы и комплексы. 2015. №1 (26). С. 4-9.Korobeinikov, A.B., Sarvarov, A.S. Analysis of existing methods for diagnostics of electric motors and perspectives of their development. Electrotechnical Systems and Complexes. 2015. No. 1 (26). pp. 4-9. (In Russ.).Ещенко Д.В., Никитин А.Т., Белов О.А. Практическое применение методов тепловизионного анализа и контроля // Вестник КамчатГТУ. 2020. №54. С. 6-19.Eshchenko, D.V., Nikitin, A.T., Belov, O.A. Practical application of thermal-imaging analysis and control methods. Bulletin of Kamchatka State Technical University. 2020. No. 54. pp. 6-19. (In Russ.)Andrei P., Cazacu E., Stanculescu M., Andrei H., Caciula I., Drosu O. Thermal Behavior of Electrical Contact for Different AC Loads // 2023 10th International Conference on Modern Power Systems (MPS), Cluj-Napoca, Romania, 2023, pp. 1-4, DOI: 10.1109/MPS58874.2023.10187457.Andrei P., Cazacu E., Stanculescu M., Andrei H., Caciula I., Drosu O. Thermal Behavior of Electrical Contact for Different AC Loads // 2023 10th International Conference on Modern Power Systems (MPS), Cluj-Napoca, Romania, 2023, pp. 1-4, DOI: 10.1109/MPS58874.2023.10187457.Bhagat A. K., Chauhan A. Thermal Image-Based Fault Analysis of Induction Motors using a Novel Machine Learning Model // 2022 11th International Conference on System Modeling & Advancement in Research Trends (SMART), Moradabad, India, 2022, pp. 1429-1433, DOI: 10.1109/SMART55829.2022.10046714.Bhagat A. K., Chauhan A. Thermal Image-Based Fault Analysis of Induction Motors using a Novel Machine Learning Model // 2022 11th International Conference on System Modeling & Advancement in Research Trends (SMART), Moradabad, India, 2022, pp. 1429-1433, DOI: 10.1109/SMART55829.2022.10046714.Dragomir A., Adam M., Antohi S.-M., Atanasoaei M., Pantiru A. Monitoring and Diagnosis of Electrical Equipment by Infrared Thermography // 2022 International Conference and Exposition on Electrical And Power Engineering (EPE), Iasi, Romania, 2022, pp. 516-520, DOI: 10.1109/EPE56121.2022.9959756.Dragomir A., Adam M., Antohi S.-M., Atanasoaei M., Pantiru A. Monitoring and Diagnosis of Electrical Equipment by Infrared Thermography // 2022 International Conference and Exposition on Electrical And Power Engineering (EPE), Iasi, Romania, 2022, pp. 516-520, DOI: 10.1109/EPE56121.2022.9959756.Hadzhiev I., Malamov D., Kolev N., Balabozov I., Yatchev I. Thermal Diagnostics of a High Power Fuse with Thermovision Camera // 2022 International Conference on Electrical, Computer, Communications and Mechatronics Engineering (ICECCME), Maldives, Maldives, 2022, pp. 1-4, DOI: 10.1109/ICECCME55909.2022.9988120.Hadzhiev I., Malamov D., Kolev N., Balabozov I., Yatchev I. Thermal Diagnostics of a High Power Fuse with Thermovision Camera // 2022 International Conference on Electrical, Computer, Communications and Mechatronics Engineering (ICECCME), Maldives, Maldives, 2022, pp. 1-4, DOI: 10.1109/ICECCME55909.2022.9988120.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.