基于ADAMS的塑壳断路器机构与旋转式触头系统动力学分析

本文基于ADAMS分析了一种壳架电流等级为800 A的双断口塑壳断路器运动系统合闸、分闸、脱扣和再扣运动过程,并通过物理样机试验验证了该分析的正确性.研究结果表明,通过仿真计算可以准确分析断路器操作机构与触头系统的动力学特性,从而对机构进行优化获得所需要的机构运动特性和触头参数,为新型断路器设计提供理论基础;通过仿真分...     

船用低压断路器动力系统优化设计

采用虚拟样机仿真分析软件ADAMS,建立了某型号船用低压框架式断路器系统的参数化模型。通过对该船用低压断路器系统运动特性的动态仿真分析,证明了模型的正确性。针对带载合闸过程中存在的触头间易产生拉弧现象,对动力系统中各弹簧的技术参数进行设计研究分析,获得各参数对断路器系统的影响灵敏度。针对各参数灵敏度高低的不同,以动触头转动角速度为优化目标函数,完成该断路器动力系统的优化设计分析。优化后的系统缩短了触头间的燃弧时间。该分析对于提高产品的安全可靠性和使用寿命具有指导意义,也为进一步的产品开发与优化设计提供了良好的平台。     

基于ANSYS的直流断路器温度场数值分析

温升作为断路器的考核指标之一,对断路器的性能有着重要影响。笔者以某型4000A直流断路器为研究对象,通过对热源激励和传热规律进行分析后建模,经ANSYS热电耦合仿真获得了断路器的稳态温度场分布,并与试验结果对比基本吻合。随后,分析了散热器材质和触头接触电阻对断路器温度场的影响,该项研究成果对断路器的热力设计具有一定的参考意义。     

基于ANSYS的新型直流断路器触头应力仿真与接触电阻分析

为检验新型直流断路器接触电阻是否处于合理范围,应用有限元软件ANSYS对触头应力进行仿真。总结一些实体建模和网格划分技巧,结合接触电阻的经验估算和试验数据,验证在重点考虑接触电阻影响时触头设计的合理性。     

框架断路器触头系统电动力仿真分析

框架断路器动触头电流和电动力分布不均,通过有限元分析研究触头系统的电动力。研究结果表明：两侧的触头片受到的电动斥力较大,中间的触头片受到的电动斥力较小;触头片受到向中间的吸力,且两侧的触头片受到的吸力大,中间的触头片受到的吸力小。     

断路器触头磨损研究综述

断路器使用过程中会发生触头磨损现象,为提高断路器使用寿命需对断路器触头磨损进行研究分析.断路器动、静触头间产生的电弧是一个涉及多学科交叉耦合的问题,目前对断路器触头电弧侵蚀磨损的物理机理和电弧特性了解不够全面.断路器触头在电弧烧蚀产生的局部高温处,触头材料的物理特性产生局部变化,进而造成常温区域的触头间机械磨损与高温区...     

低压断路器主回路温度场仿真分析

分析了低压断路器主回路的热传递数学模型.根据动静触头的接触电阻建立了导电桥模型.基于流体相似理论和Stefan-Boltzmann定律,简化了断路器表面散热系数计算方法.考虑外接导线的散热作用,用三维有限元ANSYS软件对额定电流为200 A的断路器主回路稳态温度场分布进行仿真分析,并进行了实验验证.     

海上风电场220 kV断路器故障分析与仿真

针对一起海上风电场220 kV海底电缆接地故障引起的海上升压站断路器灭弧室触头烧蚀事故，详细介绍了事故经过、成因分析与仿真，提出抑制措施并进行仿真验证，为海上风电场设计、断路器选型及故障的预防提供参考。     

直流断路器触头配对材料研究

通过两种触头配对材料在大电流电弧情况下对比试验研究，文中分析了电弧停滞时间、电弧电压、电弧能量的变化及相互影响，并提出断路器弧触头配对材料的选配原则。     

小电流分断吹弧磁场仿真及试验研究

直流断路器分断小电流时,在动静触头之间易出现持续燃弧现象。为解决小电流分断难的问题,通常在电流转移回路中串入磁吹装置。本文对某型直流断路器磁吹装置进行了优化设计,同时对两种磁吹装置下触头区域吹弧磁场仿真分析,并对关键路径磁场进行对比。仿真分析及试验结果都表明,使用优化后磁吹装置的断路器具有更好的双向小电流分断能力。     

电磁斥力机构中驱动电容参数对触头初始电气间隙的影响

混合型限流断路器采用电磁斥力机构作为机械触头的高速驱动机构,为了进一步提高混合型限流断路器分断的可靠性,本文采用理论分析结合有限元仿真的方法,分析了电磁斥力机构驱动电容参数对电磁斥力的影响。研究表明在电磁斥力机构脉冲驱动电容储能相等的情况下,小容量高充电电压的驱动电容能够使机械触头在运动初期形成更大的开距,提高断路器关断时过电压的承受能力。样机试验结果证明研究结论的正确性。     

隔离开关触头系统电动力计算及仿真

短时耐受能力作为考核隔离开关的一个重要性能指标，电动力的分析至关重要，尤其是大电流下触头系统的电动力分析。本文针对现有的隔离开关触头系统分别采用了理论公式和有限元仿真进行了计算。结果表明该触头系统的电动力满足使用要求，论证了该触头系统的可靠性，为其使用提供了理论依据。本文中的电动力分析同时也验证了霍尔姆力理论计算和仿真的一致性，为后续霍尔姆力分析提供了两种不同方法，对后续研究霍尔姆力具有较大参考意义。     

几种东芝空气断路器触头结构与灭弧系统简介

东芝BM1系列、BJF4系列、BJW系列空气断路器在我国的冶金行业中使用较多。作为断路器的核心部件的触头与灭弧系统,东芝的这几种系列的产品具有一定的代表性,本文介绍了其结构与工作原理。     

高速电磁斥力机构的基本原理与仿真分析

混合型限流断路器是现代直流电力系统有效的短路保护设备,其中用于驱动高速限流断路器机械触头高速分闸的电磁斥力机构性能决定了混合型限流断路器的限流水平及分断的可靠性。分析了电磁斥力机构的工作原理,通过理论推导得到了电磁斥力的解析表达式,在此基础上得到其运动方程。介绍了电磁斥力机构的瞬态场有限元仿真方法,建立了1000 V/400 A样机的仿真模型,样机试验结果验证了理论分析与仿真计算的正确性,为电磁斥力机构的进一步优化设计打下坚实基础。     

智能化断路器永磁操动机构的设计

本文从断路器设计参数入手,详细提出了智能化断路器的一种永磁机构的结构及工作原理,从永磁材料的选择、触头压力的确定、磁路计算、永磁体及线圈参数计算等方面详细阐述了永磁机构的设计方法。     

高压断路器的在线监测系统的研究

高压断路器是电力系统中最重要的开关设备之一。它在电网设备入网或退网时的切换操作中能够起到开关控制的作用,因此在电力设备或电路发生故障时,可以快速通过高压断路器的开关操作将其移除。通过在线监测可以了解高压断路器的运行状态,尽早发现潜在故障,及时采取预防措施,保障电网运行的可靠性。针对高压断路器的在线监测系统可以减少过早或不必要的维护,提高高压断路器维护的针对性,提升开关设备的使用寿命,提高电力系统的可靠性。论文介绍了基于高压断路器振动信号的在线监测系统。该系统利用小波变换分析方法对现场采集到的断路器振动信号进行分析,反映断路器动触点的运行平顺性和机械部件运行的平稳性。通过性能分析表明,反映高压断路器机械状态变化的最强烈的频带集中在采集信号的高频部分,并且在高压断路器正常工作时,采集的振动信号近似为一个平滑的随机过程。     

某型直流接触器触头固定螺钉断裂故障分析

针对某型直流接触器触头固定螺钉断裂、触头松脱故障，从触头的安装结构、电流的流向等方面进行分析，根据故障分析结果，对故障进行了模拟验证。     

爆炸式开关的瞬态温度场仿真计算

通过对爆炸式开关的热学分析,考虑开关内部传导散热和外表面的对流和辐射散热,建立了开关的瞬态热分析模型.考虑回路电阻、动静触头接触电阻的发热作用,利用热电耦合分析回路的温度分布;用三维有限元法对一额定电流为500A的爆炸式开关温度场进行了仿真分析,并进行了实验验证.仿真结果为爆炸式开关的设计和优化提供了理论依据.     

一种基于试验数据的断路器寿命评估方法

本文依据收集的断路器寿命试验数据，通过拟合优先度检验确定了断路器寿命分布符合威布尔分布模型，利用极大似然估计估算出双参数威布尔分布的参数值，从而得到该型断路器寿命的累积失效分布函数、失效密度函数和可靠度函数，求得断路器的平均故障间隔时间，为断路器的寿命评估提供了依据。     

船用断路器短路分断能力的换算

断路器的额定短路分断能力是由制造厂提供的，该断路器在额定频率和规定的功率因素下的分断能力值。在船舶交流电力系统中，短路时的功率因数较低，一般COSφ为0．1-0．2，为此，在设计中选用断路器时，要进行其短路分断能力换算，本文介绍船用断路器短路电流分断能力的换算。