12kV真空断路器合闸弹簧疲劳特性试验及寿命预测

合闸弹簧作为断路器合闸的动力源,当发生疲劳失效时会导致断路器合不到位、拒动等故障.文中以某一12 kV真空断路器为研究对象,分析断路器合闸弹簧能量与负载的匹配规律,并通过试验得到断路器合闸所需的最小能量.通过模拟断路器长期不动作运行工况下的合闸弹簧长时间处于被压缩状态,得到合闸弹簧力随时间变化的静态应力松弛曲线;通过对...     

真空断路器弹簧操动机构合闸凸轮优化设计

针对在设计真空断路器弹簧操动机构凸轮轮廓线的过程中,依靠经验或者反复试验的方法设计出的凸轮轮廓线存在无法准确匹配负载特性的缺陷,采用一种负反馈优化设计方法。首先,根据负载特性推导出动力特性;其次,通过动力特性倒推出凸轮转角,进而计算出凸轮轮廓线;然后,根据凸轮呈现的合闸动力特性再次验证并修正负载特性,保证分合闸速度;最终,通过设计验证证明了使用该方法设计的凸轮能够使得动力特性准确匹配负载特性,并保证断路器可靠合闸。     

断路器合闸回路故障原因分析及设计优化

<正>某油田电网SF₆开关合闸缺陷时有发生,容易造成开关合闸线圈或接触器烧毁,烧毁后再进行更换花费成本高、费时费力且影响供电。通过分析断路器合闸回路故障的原因并进行设计优化,同时加强对运维人员的培训,可以把损失降至最低。问题提出近年来,某油田电网SF₆开关合闸缺陷时有发生,容易造成开关合闸线圈或接触器烧毁,     

优化的永磁真空断路器合闸控制方法

为减小永磁真空断路器分合闸时间的分散性,改善其操作时动触头的运动特性,提出了变电压变输出能量(VVVE)优化方法。分析了开环控制时永磁机构的线圈电流特性,给出了电流的拟合方程及电流曲线的优化方法。在保持电容输出能量不变的情况下,通过类似改变储能电容初始电压(VV)的机制实现对断路器合闸时间的粗调。通过改变电容输出能量(VE)以及类似保持电容初始电压不变的机制实现对合闸时间的微调。采用改进型滞环控制的方法,控制线圈电流与参考曲线一致,实现了对断路器动触头运动特性的优化。基于上述方法设计了相应的控制器,在不同的电容初始电压下,对12kV永磁真空断路器进行了合闸实验。实验结果表明,优化后的合闸时间比原开环控制的合闸时间缩短了约4ms,且偏差≤0.3ms;动触头的刚合速度比原额定开环控制时降低了5%。因此,所提出的方法能够使合闸时间保持良好的一致性,加快了断路器的合闸过程,降低了触头碰撞能量,较大地改善了动触头的运动特性。     

真空断路器弹簧操动机构优化理论分析

本文论述了真空断路器所使用的弹簧操动机构的优化方法，提出对每种断路器皆需要一种动力与之相配合的操动机构，且在１１０ｋＶ真空断路器负载特性给定条件下对传动杆件进行了优化设计分析。     

高压断路器弹簧操动机构合闸弹簧可靠性分析

针对高压断路器弹簧操动机构合闸弹簧失效问题,运用可靠性设计理论对其进行分析研究,找出了弹簧因疲劳可靠度不足而失效的原因,并提出了解决问题的措施。常规设计是将弹簧外载荷、几何尺寸、材料强度性能等参数是看作确定量,实际上由于受材质、制造、测量等条件的影响,这些参数是不确定的,所以往往导致零件因不可靠而失效。可靠性设计将这些参数视为随机变量,运用概率统计的方法分析弹簧的强度,定量回答了弹簧的失效概率问题,使人对弹簧的质量有了更加准确的把握。提高弹簧的疲劳可靠度可从改进弹簧尺寸参数、材料、制造工艺、受力状况等多方面入手,但对于旧设备,应该根据实际情况从经济性、工艺性、可行性方面考虑。通过比较选择了弹簧表面喷丸处理的最佳改进方法。     

论真空断路器合闸弹跳

为了避免在供货验收或招投标时引起不必要的麻烦,依靠目前成熟技术和制造工艺通过调整真空断路器的合闸弹跳完全能达到GB 50150—2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》的要求。     

调试中真空断路器弹簧操动机构合闸电流过大分析

我公司负责安装调试的上声科技35kV变电站,配有3台35kV高压开关柜：总进线开关柜、1号主变开关柜、2号主变开关柜。开关柜和断路器均为福州天宇电气股份有限公司产品。其中真空断路器为ZN91-40．5型;二次数字式变压器保护装置PST645和二次数字式线路保护装置PSL641为国电南京自动化股份有限公司产品。控制电源为直流220V。     

合闸弹簧疲劳状态下高压断路器弹簧操作机构应力分布及动力响应研究

弹簧操作机构是高压断路器的关键部件,其分合闸动力来源于分合闸弹簧,因此分合闸弹簧的疲劳状态对操作机构整体应力分布及动力响应影响巨大。用Pro/E对CT14型高压断路器弹簧操作机构进行总体建模,考虑主要元件连接及动力传递关系对所建模型进行合理简化,并应用HyperMesh有限元分析软件进行仿真分析,探究在合闸弹簧疲劳状态下弹簧操作机构各敏感单元(扇形板、分闸弹簧、拐臂、传动杆)应力分布变化情况及合闸动作响应变化情况。最后设计合闸弹簧疲劳状态下的弹簧操作机构敏感元件应力检测实验,结合实验数据对所建仿真模型及所做仿真分析的准确性进行验证。分析结果可为CT14型弹簧操作机构的优化设计、运行状态监测等提供参考。     

真空断路器合闸线圈烧坏原因分析及解决办法

我部第二降压站变电设备为20世纪80年代投建,所配6kV断路器为ZN-10型真空断路器（配CD10系列电磁操动机构）。2005年对大部分开关设备实施了自动化升级改造,采用微机型继电保护后,大大提高了自动化水平,但在调试及运行过程中,多次出现真空断路器合闸不成功,致使合闸线圈烧坏等事故。     

轨道交通车辆用长寿命真空断路器

目前,轨道交通已成为国际化大都市中人们日常出行必需的交通工具。在轨道交通车辆内部,真空断路器是一个重要的组件,用于在必要时接通或断开车辆主电路。     

弹簧机构用缓冲器优化设计与疲劳寿命分析

为实现弹簧操动机构用液压缓冲器的小型化、轻量化和高可靠性,需要对缓冲器进行优化设计与疲劳寿命分析。文中以缓冲器缸体为研究对象,首先建立缓冲器有限元模型,利用Ansys Workbench对其结构强度进行仿真计算,并采用其特有的优化模块Design-Exploration对缸体的壁厚进行优化,得到最优的设计方案。其次为保证优化后缸体的疲劳可靠性,利用疲劳分析软件nCode Design Life对该缸体进行疲劳寿命分析,确定了缸体容易发生疲劳破坏和损伤的位置,得到了缸体的疲劳寿命云图,证明了优化后的缸体具有足够的抗疲劳能力。该研究提出了弹簧操动机构用缓冲器产品的优化与疲劳寿命分析方法,有效减小了缓冲器的总重量,提高了产品的设计质量。     

真空断路器弹簧操动机构的优化

真空断路器触头弹簧压力增大会导致断路器无法可靠合闸,四连杆结构在一定程度上会影响机构的出力特性和机械效益,进而影响断路器合闸的可靠与稳定。文中分析了真空断路器的动作原理,建立弹簧操动机构的数学模型;对机构中的凸轮轮廓、传动拐臂的角度和尺寸、连板与合闸滚子的尺寸参数进行优化,建立弹簧操动机构的仿真模型。动力学仿真表明,优化后的触头弹簧压力增大了58%（从1 700 N提升到2 686 N）,仍能保证断路器操动机构可靠合闸。试验结果显示,触头弹簧压力为2 500 N时断路器触头能够可靠吸合,平均合闸速度降至0.68 m/s,弹跳时间缩短了18.4%,整体优化后的方案满足设计要求并具有良好的可靠性与稳定性。     

真空断路器灭弧室寿命特征参数分析

把真空灭弧室寿命特征参数分成触头材料、电弧能量以及真空度三个部分进行详细分析,指出了各参数的意义及其对灭弧室寿命产生影响的原因,分析各影响因素的特点和相关性.为研究人员有效预测真空断路器寿命,建立更为准确的寿命评估模型提供基础.     

真空断路器空载合闸操作过电压分析及仿真研究

分析了操作过电压特点和产生原因。通过空载合闸线路时的集中参数等值电路对其产生的过电压进行计算,运用ATP-EMTP仿真对500 kV输电线因不同操作产生的过电压情况进行仿真试验,得到了断路器合闸空载线路过电压的特点,为过电压抑制措施提供了参考。     

基于ADAMS的真空断路器合闸弹跳分析

介绍虚拟样机技术应用于真空断路器研发的基本过程。用三维制图软件UG绘制真空断路器的三维模型图。利用多体动力学仿真软件ADAMS对真空断路器的合闸弹跳进行仿真分析,结果表明增加触头超程弹簧的预压力可抑制弹跳时间。实测结果证实了该方法是可行的。     

高压断路器储能弹簧的可靠性及寿命分析

本文介绍了机械可靠性分析中应力-强度干涉模型的基本概念,给出了圆柱螺旋弹簧的可靠度计算模型,结合强度退化模型,将断路器储能弹簧的可靠度与其操作次数相关联,考察储能弹簧的可靠度随操作次数增加而降低的现象。根据应力松弛模型,在考虑强度退化的可靠度计算模型上结合应力松弛相关的因子,建立考虑强度退化与应力松弛的应力-强度干涉模型,分析了断路器储能弹簧的预期寿命,并以某断路器储能弹簧为算例,验证了该方法的可行性。     

真空断路器合闸弹跳的危害性

<35 kV户内高压真空断路器通用技术条件>(ZBK97004-89)将合闸弹跳时间定义为断路器在合闸时两触头刚接触至两触头稳定接触瞬间为止的时间.所有直读数据的开关特性测试仪都是按照这个定义来设计制造的.影响灭弧室电寿命的是电弧,而电弧只有在合闸瞬间动静触头不接触时才会产生,在动静触头接触时不会产生.大量实践及理论分析均表明,真正对真空开关的电寿命有影响的因索是:合闸过程中,触头刚接触至触头稳定接触瞬间为止,这期间的触头断开时间.供电部门在工程安装时,一般都在<电气装置安装工程电气设备交接试验标准>(GB50150-91)对设备进行验收,GB50150-91第11.0.7条规定:真空断路器合闸过程中,触头接触后弹跳时间不应大于2 ms,这与实际工作有差异.因为技术不断地在发展,新型触头材料抗熔焊极好,在发生熔焊时,熔焊点呈脆性,破坏熔焊点所需的力小于真空断路器的分闸力,目前许多国外同类产品如日本东芝公司10 kV断路器只要求弹跳小于10 ms,新型触头材料的应用已为合闸弹跳的时间突破2ms创造了条件.目前许多真空灭弧室规定的合闸弹跳时间都可大于2 ms,仅要求小于3 ms,甚至5 ms.     

一台真空断路器合闸弹跳试验分析

<正>真空断路器合闸弹跳时间对于断路器自身的寿命、系统电气设备的安全运行有着非常重要的意义。断路器制造厂家对弹跳时间参数都有各自明确的制造标准,国标《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB 50150—2016中对真空断路器的合闸弹跳项目和弹跳时间也有明确的试验规定。工程现场对断路器进行电气试验时,测试结果所参考的标准以断路器厂家规定的参数要求标准为依据进行试验结果合格与否的判断。     

浅议真空断路器的合闸弹跳

文章分析了真空断路器弹跳的危害及其对寿命、性能的影响,并提出一些减少弹跳的措施和方法。