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发电厂和变电站中广泛的使用母线(或称汇流排)连接各种电机和电器,以传输电流和功率。并通过配电装置分配电能。随着国民经济的迅猛发展,工业及民用电需要的不断提高,对供电环节的各部件提出了更加严格的要求,母线作为电力系统中的一个重要元件之一日益得到人们的重视,因此对母线的研究及探讨对各生产厂家和用户有重要的意义。 本文首先阐述了研究封闭母线的重要意义。通过查阅大量文献资料并结合实际研究母线周围磁场的分布情况及产生过热现象的原因,分析母线电流对母线工作状况的影响从而研究有效地磁场屏蔽手段改善上述问题。 其次,以一种载流量为5000A的分段式玻璃纤维绝缘管型母线为研究对象,应用ANSYS有限元分析软件作为平台,建立母线的二维有限元模型,对封闭母线的电磁场进行模拟分析。采用矢量位方法对这种封闭母(磁场)域的电磁场进行了数值计算,得出了设计母线的电磁场以及电流密度分布等情况。 最后,分析采用不同材料和屏蔽方案的母线工作时磁场强度及磁通量密度的空间分布特性,对比采用电气闭合回路或断开电气闭合回路结构的铜和新型金属软磁材料的屏蔽层磁场屏蔽效果并结合矩形截面封闭母线,得出适用于分段式玻璃纤维绝缘管型母线的屏蔽方案。 封闭母线的研究涉及广泛,包括电磁学、传热学以及力学等方面。本课题所确定管型封闭母线计算方法使用性强,屏蔽方案可以对生产厂家以及产品的进一步优化提供理论参考和实践价值。