Моделирование температуры нагрева контактов низковольтных коммутационных аппаратов с учетом режимов эксплуатации

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.

1. Абдуллазянов 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.

2. 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.

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. 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.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. 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.

11. Ещенко Д.В., Никитин А.Т., Белов О.А. Практическое применение методов тепловизионного анализа и контроля // Вестник КамчатГТУ. 2020. №54. С. 6-19.

12. 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.

13. 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.

14. 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.

15. 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.