Calculation of heat and force field UniGear ZS1

Cílem mé práce je představení vysokonapěťového rozváděče typu UniGear 500R, spadajícího do rodiny rozváděčů UniGear. U pole typu 500R se zaměřím na problematiku oteplování jeho částí během provozu. Maximální hodnoty oteplení jsou dány normou a pro garanci bezpečného a spolehlivého provozu nesmí být překročeny, proto jsou oteplovací zkoušky nezbytným procesem při vývoji rozváděčů. Výpočet bude probíhat dvěma způsoby, a to klasickým výpočtem jednořadé tepelné sítě a numerickou simulací v programu Solidworks flow simulation. Kromě teoretického popisu rozváděče bude uveden i model, se kterým se bude pracovat a dále podstata obou metod, díky nimž lze výpočty a simulace realizovat. Posledním bodem bude měření daného typu rozváděče a tím pádem získání reálných dat. Cílem práce je pak porovnat měřené výsledky s výpočty a určit zda je možné simulovat zkoušky s odpovídající hodnotou a v některých případech tak nahradit reálnou zkoušku ve zkušebně, která stojí řádově desítky tisíc korun a spousty hodin příprav a měření. Práce je řešena v součinnosti s jednotkou EJF společnosti ABB s.r.o., jíž jsem zaměstnanec. Problematika tohoto typu je v této firmě neustále aktuální vzhledem k nepřetržitému vývoji a zlepšování jejich produktů. Práce tedy může být přínosem do této oblasti. Z ABB budou poskytnuty všechny potřebné materiály, především technické katalogy, 3D model pro výpočet a konečné hodnoty z měření. Fakulta vypracování mé práce podpoří především konzultacemi a návrhem provedení výpočtů. V závěru práce bude provedeno výsledné porovnání a zhodnocení dosažených výsledků.The aim of my work is to describe high-voltage switchgear type UniGear 500R, which is part of UniGear switchgears family. I will focus on heating issue of one 500R unit and its parts during operation. Maximum values of this heating is limited by standards and can´t be exceed to ensure safe and reliable operation. That is why the heating tests are necessary part of designing and developing switchgears. Calculation will be made by two different ways. First is classic one-pole heating net method and second is numerical simulation in Solidworks flow simulation program. Except the theoretical description there will be presented also used 3D model and explanation of both method, used to calculation and simulation. Last point of this work is measuring of this type of switchgear and getting real data. The main point there is to compare measured values with values calculated and decide if is possible to simulate tests with appropriate accuracy. Then would be also possible to substitute the real test in laboratory, which costs many thousand crowns and takes lots hours of time. This work is collaborated with EJF division of ABB Company, where I am employed. Heating issues in this company is always on process, because of developing and improving of their products. So this work could be helpful in this field. ABB provides all materials needed, especially technical catalogues, 3D model and final values from laboratory measuring. Support from college faculty is mainly in study consultations and proposing of calculations making. In the end of work will be make final comparison and evaluation of achieved results.