低压塑壳断路器三相短路开断特性的仿真分析

应用虚拟样机技术,建立了低压塑壳断路器MCCB操作机构运动特性的仿真模型,并用实验验证了模型的正确性.采用三维有限元分析计算出电动斥力与电流和触头开距之间的定量关系,然后通过对ADAMS的二次开发,耦合电路、电磁场和机械运动方程,考虑电动斥力的作用,分析了预期短路电流、机构开始动作时间以及气动斥力对于MCCB三相短路开断过程的影响.结果表明,提出的方法对于MCCB的分析、设计及优化是有效的.     

低压断路器触头系统电动斥力的计算

当断路器分断故障电流时，分析作用于触头系统上的电动斥力对于断路器的优化设计非常重要。本文在三维积分方程法的基础上，分析触头接触面上电流线收缩，触头臂上的电流及非线性灭弧栅片对电动斥力的影响，并制作了样机，在低压大电流回路上对该方法进行了验证。使用该方法能够计算作用于万能式和塑料外壳式断路器触头系统的电动斥力，为低压断路器的触头系统设计提供一种新的方法。     

考虑电动斥力的低压直流断路器动力学仿真及应力分析

以多体系统动力学为基础,建立低压直流断路器的动力学模型。将机械运动方程和电路、电磁场方程耦合求解,从而实现考虑电动斥力的断路器分断过程仿真。通过有限元分析软件Ansys与多体动力学分析软件ADAMS的协同仿真,建立断路器的刚一柔耦合动力学模型,完成关键零件在断路器短路故障分断过程中的强度分析,为断路器设计中关键零件的设计和优化提供一条有效的途径。     

MCCB分断过程的仿真与分析

应用虚拟样机技术,首先建立了塑料外壳式断路器(MCCB)操作机构运动特性的仿真模型,并用实验验证了模型的正确性;然后耦合电路、电磁场和机械运动方程,考虑电动斥力的作用,分析了电弧电压、合闸相角、预期短路电流、机构开始动作时间及气动斥力对MCCB分断过程的影响.结果表明,提出的方法对MCCB的分析、设计及优化是有效的.     

一种分析低压塑壳断路器分断过程的方法

提出一种分析低压塑壳断路器(MCCB)分断过程仿真的方法。该方法通过对ADAMS软件的二次开发,耦合电路、电磁场和机械运动方程,考虑电动斥力的作用,可分析各种因素对MCCB分断过程的影响。     

提高单断点断路器分断能力的探讨

介绍一种在限流断路器结构上增加快速打杆以保护触头、提高分断能力的方法.经验证,该方法可在动触头被电动斥力斥开的过程中同步触发断路器操作机构快速脱扣,从而缩短分断时间和燃弧时间,效果明显、性价比高,可广泛应用在低压断路器中。     

提高单断点断路器分断能力的探讨

介绍一种在限流断路器结构上增加快速打杆以保护触头、提高分断能力的方法。经验证,该方法可在动触头被电动斥力斥开的过程中同步触发断路器操作机构快速脱扣,从而缩短分断时间和燃弧时间,效果明显、性价比高,可广泛应用在低压断路器中。     

万能式断路器中电动斥力的三维有限元非线性分析

触头系统上电动斥力的计算对万能式断路器(ACB)的设计有重要意义.基于电流-磁场-电动斥力方程,应用ANSYS进行三维有限元非线性分析,计算了万能式式断路器通过恒定电流时的电流磁场分布,以及各个动触头片上电动斥力的大小.     

低压塑壳断路器中电动斥力的三维有限元非线性分析与实验研究

电动斥力的计算对低压塑壳断路器(MCCB)的设计有重要意义.基于电流-磁场-电动斥力之间的方程,并考虑铁磁物质的影响,应用三维有限元非线性分析,引入圆柱导电桥模型作为接触点模拟触头间的电流收缩,统一计算触头间的Holm力和动导电杆上的Lorentz力.耦合电路方程,并以动触头上的预压力为约束通过迭代运算,从而确定动触头的打开时间.分析了五种不同结构的MCCB,并对电动斥力和触头打开时间进行了实验研究,结果表明,该方法是有效的,可用于MCCB新产品触头系统的设计.     

低压断路器操作机构的动态仿真与优化设计

采用基于多体动力学原理的虚拟样机技术，建立了低压塑壳断路器操作机构的动力学模型，并通过试验测试了该型号断路器的机械性能，结果表明所建仿真模型的输出特性与试验结果吻合得较好，证明了模型的正确性。该模型的建立对于研究低压断路器的开断特性具有重要意义，也为进一步的优化设计提供了良好的平台。计及短路情况下电动斥力的影响，分断过程所需时问缩短了约2ms。设计研究的结果表明：上连杆的质心的y坐标和质量对动触头角速度影响最大，跳扣的质心位置和质量影响也较大。优化后动触头平均角速度提高了13．3％。     

考虑电动力效应的高压断路器动力学特性仿真分析

创新地利用多体动力学仿真软件包ADAMS建立了VSl型真空断路器操动机构的动力学模型，并用试验对模型的有效性进行了验证。同时，还建立了真空断路器电动力计算模型，将开断和关合过程中的电动力分为洛仑兹力和霍尔姆力。以上述两个模型为基础，对断路器短路开断过程进行了仿真，研究了不同的开断条件下电动力对断路器机械特性的影响，从而为断路器的优化设计和状态检测提供了必要的理论依据。此后采用试验的方法对仿真结果进行了部分验证，验证结果表明，仿真在一定程度上揭示了断路器的运行规律。     

触点在线补偿装置电动斥力分析

基于通过触点电流可以在线补偿触点压力的原理,提出补偿器应用于真空断路器的方案。实验结果表明补偿器的应用有效地提高了开关的性能,为研究电动斥力对断路器机械特性的影响及机构的优化设计提供了良好的平台。     

混合式高压直流断路器暂态分断特性及其参数影响分析

混合式高压直流断路器(DC Circuit Breaker, DCCB)的本质是分断故障电流。分断暂态过程中的电气参数是决定断路器分断性能的核心所在。在分析DCCB拓扑结构的基础上,将断路器分断暂态过程划分为三个阶段。通过建立带DCCB的直流电网故障等效电路和断路器分断各暂态阶段的系统级等效电路,来分析分断过程中断路器自身的暂态特性。将断路器自身参数与直流系统参数联合起来,分别对断路器的两次换流过程进行详细分析。建立了断路器分断电流、暂态电压和开断时间的数学模型,推导断路器分断全过程中的分断电流以及最大暂态电压的计算表达式,并分析了断路器参数对分断性能的影响情况。利用PSCAD/EMTDC软件,搭建系统级混合式DCCB仿真模型,验证了所建立的断路器暂态模型的正确性及参数选取对断路器开断性能的影响。     

限流式断路器触头的电动斥力分析

基于触头系统的电动斥力对限流式断路器的分断具有重要影响,利用三维有限元软件ANSYS分析限流式断路器触头部分磁场的分布,并统一计算触头系统的Holm力和Lorentz力,分析影响Lorentz力的因素.结果表明,导体截面及间距等参数对Lorentz力影响较大.     

限流断路器利用电动斥力快速斥开动触头后产生的问题

介绍了限流断路器利用电动斥力快速斥开动触头来提高分断能力的同时,所产生的一些问题,以及国外一些公司对这些问题所采取的措施。     

高压电抗器匝间短路三维模型计算与分析

为了研究干式空心电抗器匝间短路电流、磁场和电动力随匝间短路故障位置变化的分布规律,基于磁场-电路耦合电磁学理论,建立了外电路约束条件下干式空心电抗器匝间短路故障的三维磁场-电路计算模型。采用有限元法计算正常状态下该模型的电感与各层电流,将计算结果与解析法所得结果、实测数据进行对比,验证了该模型的准确性。建立匝间短路故障模型,精确计算匝间短路电流。研究结果表明:当电抗器发生匝间短路故障时,短路电流较正常电流急剧增加,不同位置的匝间短路故障的短路电流呈现出端部向中心位置、内层向外层增大的趋势;匝间短路故障处的磁场与电动力迅速增大,短路层的磁场与电动力方向发生改变。     

双断点塑壳断路器触头终压力设计

新一代塑壳断路器（MCCB）采用电动斥力型旋转双断点触头结构,较传统单断点MCCB有更高的限流性能和分断能力。针对旋转双断点MCCB的结构特点,采用仿真与试验相结合的方法对MCCB触头终压力进行了设计与分析。利用有限元法与解析法分别计算触头洛伦兹力和霍尔姆力,获得触头所受电动斥力。基于触头电动斥力的计算,实现触头终压力的初步设计,并通过热一电耦合分析计算MCCB的稳态温升,对预设的触头终压力进行校核。     

新型高压直流断路器开断能力的研究

通过对典型高压直流断路器在开断大大直流时开断能力不足的问题的分析,在其电路拓扑的基础之上,引进了一个电阻元件,将该电阻直接并联于直流回路上,用于分流和减小直流电流的幅值。另外,在与该电阻元件并联的直流回路上设置了一台断路器装置,该装置能开断较小容量的直流回路,它能与主直流回路的断路器共同工作,最终开断大幅值直流电流。在Matlab/Simulink环境下,建立Mayr电弧模型,并在此基础上建立了新型高压直流断路器模型。通过仿真及其分析,表明在高压直流系统中,该新型直流断路器具有很好的直流开断能力。