Simulation du champ électrique pour les commutateurs principaux à vide
Secteur: Alimentation électriqueDiscipline: ÉlectromagnétismeRichard AG Murgenthal est l'un des fournisseurs incontournables de commutateurs principaux à vide pour l’industrie ferroviaire. La robustesse des disjoncteurs est d'une importance capitale pour la séparation du flux de courant entre la ligne de contact et l'équipement électrique de la locomotive. Pour des conditions d'exploitation modifiées, le design a été validé par simulation.
Résumé
Tâche
Pour garantir un fonctionnement robuste des commutateurs principaux à vide, il est essentiel d'éviter les dommages causés par les décharges corona et la tension de claquage. Une simulation numérique a été réalisée avec Ansys Workbench pour répondre à de nouvelles exigences qui sortent du cadre des normes actuelles. L'objectif était de valider la conception pour les conditions de fonctionnement modifiées.
Solution
Une simulation électrostatique avec des tensions maximales adaptées a été utilisée. Le calcul des tensions et du champ électrique dans les différents composants du disjoncteur a permis d'obtenir des connaissances précises sur la répartition du champ.
Avantages clients
Richard AG a pu valider les nouvelles conditions de fonctionnement et a obtenu des connaissances plus approfondies sur la conception du disjoncteur principal à vide. Les informations spécifiques ainsi recueillies n'avaient pas pu être jusqu'à présent dévoilées par les mesures expérimentales.
La société Richard AG développe et fabrique des disjoncteurs, des contacteurs, des isolateurs et des armatures destinés à être utilisés dans le monde entier pour l'alimentation électrique des trains. Elle assure également le service et l'assistance technique pour l'industrie ferroviaire et les transports. L'un des principaux objectifs de Richard AG est de répondre aux souhaits individuels des clients tout en leur offrant une flexibilité maximale. Pour garantir un fonctionnement robuste des commutateurs principaux à vide, il est essentiel d'éviter les dommages causés par les décharges corona et la tension de claquage. Pour répondre à de nouvelles exigences qui sortent du cadre des normes actuelles, une simulation numérique a été réalisée avec Ansys Workbench. L'objectif était de valider la conception pour les conditions de fonctionnement modifiées.
Grâce aux calculs effectués par CADFEM avec les outils de simulation Ansys, Richard AG a bénéficié des avantages suivants :
- Les nouvelles conditions de fonctionnement ont pu être validées.
- Des connaissances plus approfondies sur la conception du disjoncteur principal à vide ont été obtenues, en particulier pour l'identification des points critiques.
- Des informations spécifiques ont été obtenues, qui n'avaient pas été apportées jusqu'à présent par des mesures expérimentales.
Une simulation électrostatique avec des tensions maximales adaptées a été utilisée. Le calcul des tensions et du champ électrique dans les différents composants du disjoncteur a permis d'obtenir des connaissances précises sur la répartition du champ. Étant donné que même les détails géométriques les plus infimes représentent des dangers potentiels, la prise en compte précise de la géométrie détaillée a permis d'identifier les points les plus critiques de la conception. Afin de que la conception répondent complètement aux attentes, les limites de claquage électrique différentes pour les composants de la structure et pour les gaz ont été prises en compte. C'est pourquoi plusieurs limites de champ électrique ont également été considérées. La simulation numérique a été réalisée afin de garantir la répartition du champ et le respect des limites critiques, tant pour les tensions de service standard que pour les nouvelles tensions de service.
