自力型触头的设计与计算

为了了解高压电器产品中各类触头的特点及优劣,以便根据需要合理选择,介绍了各种类型触头的分类,重点论述了自力型触头在设计中的若干问题。自力型触头设计的重点在于对触指接触压力的计算,首先要选择导电截面,根据额定电流的大小选择触指数,确定触头参数,进而可知导电截面;其次,自力型触头触指的接触压力是触头在材料屈服强度范围内由弯曲应力提供的,其变形量不能超出材料的许用弯曲应力,否则会减小触头的接触压力,甚至破坏触头的电连接作用。给出的触指动稳定性校验公式、短路时触点温升计算公式和触头软化时的电压降均利于更合理设计触头结构。     

高压隔离开关自力型触指/触头结构仿真分析与优化设计

根据高压隔离开关自力型触指/触头机构服役工况,利用Solidworks软件建立自力型触指/触头有限元分析模型,在ANSYS Workbench集成开发环境(AWE)下对自力型触指/触头结构参数进行了优化设计,并分析了设计参数对自力型触指所受最大等效应力、剪切应力和变形的影响。结果显示:触头直径和触头摩擦行程与各响应变量之间均呈现出正相关关系,且触头直径的变化对响应变量的影响比触头摩擦行程对响应变量的影响更大。经多目标优化后,自力型触指/触头最佳结构参数为触头直径63.39 mm,摩擦行程15.24 mm。     

高压隔离开关自力型触指/虫头结构仿真分析与优化设计

根据高压隔离开关自力型触指/触头机构服役工况,利用Solidworks软件建立自力型触指/触头有限元分析模型,在ANSYS Workbench集成开发环境(AWE)下对自力型触指/触头结构参数进行了优化设计,并分析了设计参数对自力型触指所受最大等效应力、剪切应力和变形的影响.结果显示:触头直径和触头摩擦行程与各响应变量...     

铁路信号继电器触簧系统冲击特性应用研究

本文以铁路信号继电器为研究对象,针对最容易发生冲击形变的触簧部件,建立了铁路信号继电器触簧系统刚柔耦合结构的冲击特性物理模型,由于触簧结构中簧片形变和触头接触都具有高度的非线性的特征,再加上冲击作用的瞬时性特点,导致了传统算法求解时很容易出现震荡失稳的现象,因此很难保证冲击计算时的能量守恒和收敛性。本文将Bathe复合时间积分算法应用到触簧系统的冲击计算求解中,解决了传统算法求解时出现震荡失稳的问题,并以触点接触力作为触头冲击抖断的判据,得到了铁路信号继电器触簧系统在冲击环境下的动态特性和冲击加速度的临界峰值,并对不同推动力作用下的冲击特性进行了分析。经实验验证本研究具有较好的准确度和可靠性,可为机械冲击条件下铁路信号继电器触点接触失效或误动作问题的解决提供重要的参考作用。     

基于三维有限元的静态连接梅花触头短路暂态电动力分析

针对梅花触头电动稳定性设计与接触失效机理分析,采用三维有限元方法建立了梅花触头电动力计算模型,基于该模型分析计算了短路负荷条件下的梅花触头与导体的电动力暂态变化过程.通过与其它计算方法对比分析,结果表明该计算模型可以克服经验公式法无法准确考虑触指结构的缺点,能够较为准确计算不同触指结构的梅花触头短路电动力分布.基于该模型分析了梅花触头短路电动力的影响因素,分析结果表明短路电动力增大引起的梅花触指接触压力减小是造成梅花触头失效的一个重要原因,增大接触压力对提高梅花触头电动稳定性的作用有限,增加触指片数和减小触指半径是提高梅花触头电动稳定性的有效途径.     

550kV快速接地开关新型自力型触头设计与计算

针对接地开关常用梅花触头结构复杂、安装困难、成本较高等缺点,设计了新型自力型触头结构。通过增加压紧弹簧来提高接触压力,利用自身的高导电性和可靠的接触压力,提高耐受短路电流产生的电动力能力。采用有限元分析和理论计算对触指进行优化,计算触头接触压力,并对动热稳定性以及短路关合能力进行校核,确保了新型自力型触头设计合理性。     

基于Ansys Workbench的不同截面型式自力型触指/触头配合结构优化设计

采用Cu-Cr合金材料,利用Solidworks建立自力型触指的矩形和W型截面触指/触头配合结构三维模型;通过DOE分析选取设计变量;运用Ansys Workbench的参数目标驱动优化对其结构参数进行了优化仿真。2种不同截面配合结构的最大应力和最大变形量的对比显示:随着触头直径、触指厚度以及摩擦行程的增大,各响应变量与之成正比例关系,且触头直径与摩擦行程对响应变量的影响比触指厚度的变化对响应变量的影响更大。经过多目标驱动优化后,矩形触指的最大变形量为6.6 mm,而W型触指最大变形量为2.6 mm。因此,当触指的几何尺寸和材料均相同时,W型截面力学性能要优于矩形截面。     

基于场路耦合的超高压GIS母线温度场研究

超高压GIS母线发热的最高点主要出现在触头、触指部位。运用有限元方法,建立了带有触头、触指的550kV GIS母线三维电磁场-流场-温度场耦合有限元求解模型。将触指进行合理简化,计算了母线导体、触头、触指等各部位元件的功率损耗,并将其作为发热源,耦合至流场-温度场求解模型,计算出母线温度场分布。将计算结果与温升试验数据对比,触头温度误差在0.3%,导体温度误差在1.04%,外壳温度误差在4%,证明了触指简化模型的合理性与正确性,对GIS母线设计以及触头、触指的温度场仿真具有指导意义。     

断路器合闸过程中自力型触头变形行为研究

长期以来,人们对断路器合闸过程中的触头变形行为对磨合掉屑的影响研究较少.本文通过对全尺寸动静触头合闸过程进行仿真,对静侧自力型触头的变形行为进行了研究.经过仿真计算发现自力型触头在合闸过程触指中并非均匀向四面张开,而是存在明显不均匀变形现象.这种不均匀变形会影响触头磨合,同时合闸速度和触指根部刚度也会影响触头变形行为....     

GW12-550DW型隔离开关触头发热缺陷原因分析

内蒙古电力(集团)有限责任公司所属某供电局在运66组GW12-550DW型隔离开关均为S公司2001—2004年间产品。该产品在触头结构和关键部件材质等方面存在缺陷,导致运行中触头频繁发热。因此,对GW12-550DW型隔离开关进行改造:将圆形触指更换为方形触指,静触头内拉式弹簧改为独立外压式不锈钢弹簧,方形触指与触头座接触部位增加软连接,传动部分的轴销、轴套改为不锈钢材质。改造后的隔离开关运行良好,再未出现频繁发热现象,保证了电网的安全稳定运行。