高压断路器弹簧操动机构典型故障应力分析

弹簧操作机构是高压断路器的关键部件,其技术性能的优劣对断路器影响重大。首先,分别选用HyperMesh、 LS-DYNA软件对CT14型高压断路器弹簧操动机构进行有限元分析,探究在传动杆销轴一端断裂故障和转动副卡滞两种故障下弹簧操作机构拐臂、传动杆、分闸弹簧、扇形板、弯板等敏感单元应力分布情况。然后,实测了CT14型高压断路器弹簧操动机构在两种故障下的应力数值,验证了有限元分析的准确性。结果表明两种故障都将引起弹簧操作机构各部位的应力分布出现不同程度的变化,危害到机构的运行安全,分析结果可为CT14型高压断路器弹簧操动机构的优化设计、运行状态监测等提供参考。     

ZN63型断路器操动机构合闸弹簧应力松弛仿真分析与诊断

文中通过在动力学仿真软件中建立断路器运动仿真模型,设置不同程度的合闸弹簧应力松弛故障,分析了合闸弹簧应力松弛对断路器操动机构运动特性的影响;采集了断路器操动机构合闸弹簧在正常及应力松弛故障下的振动信号,提出一套基于小波包敏感频段能量法的断路器合闸弹簧应力松弛故障的诊断方法。试验表明,该方法能够有效地区分弹簧是否发生应力松弛故障。     

基于ANSYS的断路器保持弹簧冲击响应分析

作为决定断路器性能的关键部件之一,弹簧操动机构性能的优劣将直接对断路器的技术性能产生非常重大的影响。笔者基于ANSYS商用有限元软件,建立了拉伸弹簧的有限元模型,对高压断路器中螺旋拉伸保持弹簧在冲击载荷下的应力分布进行了计算。通过仿真,求得了断路器保持弹簧在冲击载荷作用下应力分布情况,计算结果与实验结果吻合较好。另外,笔者还对断路器保持弹簧的疲劳强度问题进行了研究,分析结果对于今后断路器弹簧操动机构的设计和维护有一定的参考价值。     

基于LS-DYNA的CT14高压断路器弹簧操动机构仿真与应力分析

弹簧操动机构是CT14高压断路器的关键部件,其技术性能的优劣对断路器影响重大。根据CT14高压断路器操动系统的结构尺寸及其三维实体模型,通过Hyper Mesh软件进行了有限元建模。基于系统中存在凸轮与滚轮的非线性碰撞以及操动过程中大位移、大转动、大变形等特点,选用LS-DYNA软件作为应力分析计算的工具,得到了断路器操动机构在弹簧冲击载荷作用下的应力分布情况,以及各个零部件在操动过程中的应力动态变化。分析了应力分布及其动态变化对断路器动力学性能的影响。分析结果对于该型号断路器操动机构的优化设计和监控维护有重要的参考价值。     

基于Adams的CT14型高压断路器弹簧操动机构动力学仿真分析

操作机构的动态特性是决定断路器分断性能的重要因素。将CT14型高压断路器弹簧操动机构总体模型导入Adams并进行了参数化设置,建立了弹簧操动机构的动力学仿真模型,并对弹簧操动机构动触头分合闸动作进行了动力学仿真分析,通过与实验数据进行了对比,验证了所建模型的准确性。利用该模型分析了凸轮—连杆机构初始位置、各部分摩擦系数、滚轮磨损等3种因素对弹簧操动机构动触头行程、速度、动作时间等的影响。分析结果可为该型高压断路器弹簧操动机构的优化设计、安装检修等提供参考。     

CT26型断路器操动机构动力学仿真及拐臂疲劳寿命分析

机构缺陷是高压断路器运维过程中的常见问题之一,开展断路器操动机构机械特性研究对提高其运行可靠性有着重要意义。针对高压断路器CT26-252型弹簧操动机构分别建立多刚体动力学模型和刚柔混合动力学模型,对断路器操动机构在分合闸过程中的运动情况进行仿真研究,对比了2种模型的差异,并用实验数据验证了模型的准确性,最后计算得出机构拐臂的机械应力和应变分布,进行了疲劳寿命分析。结果表明:针对CT26-252型弹簧操动机构建立的动力学模型可以较准确地模拟断路器操动机构的实际运动情况,并且由于机构零件应变量小,多刚体动力学模型与刚柔混合动力学模型计算结果差异小,拐臂上下通孔载荷谱存在明显差异,拐臂疲劳寿命受限于其上下通孔,疲劳寿命可达6万次。     

FZW型真空断路器的弹簧操动机构故障分析

提出一种真空断路器弹簧操动机构故障的分析方法。针对FZW型真空断路器的弹簧操动机构,用Solidworks实体造型软件建立了弹簧操动机构的三维实体模型。阐述了弹簧刚度系数和阻尼的确定方法,并确定了机构中的弹簧及其他构件的参数。最后对弹簧操动机构进行运动学仿真,从各主要构件的运动情况和受力情况中分析了弹簧操动机构可能出现的故障以及防范措施。结果表明,构建弹簧操动机构的实体模型进行运动仿真分析,可以为真空断路器的故障分析提供依据。     

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。     

分合闸弹簧参数对高压断路器机械特性影响研究

通过仿真软件建立某高压断路器虚拟样机,进行动力学仿真计算,根据计算结果分析了分合闸弹簧参数与高压断路器机械特性的影响并得出结论,该结论可以为弹簧操动机构分、合闸弹簧设计提供参考,为弹簧操动机构与断路器本体的匹配性研究奠定基础,同时对高压断路器机械特性调试也具有一定意义。     

合闸启动力矩对断路器系统性能的优化分析

文中是对高压断路器弹簧操动机构的合闸启动力矩进行分析,通过仿真优化和试验验证的方法,得到合闸启动力矩对断路器弹簧操动机构性能的影响,为后续断路器弹簧操动机构的设计与优化提供参考,具有一定的指导意义。     

弹簧刚度及摩擦力对断路器操动机构动特性的影响

高压断路器操动机构的可靠性是断路器稳定运行的重要保证。笔者利用ADAMS软件建立了CT26型弹簧操动机构的动力学仿真模型,对操动机构动触头的分合闸运动进行了动力学仿真分析,并通过实验数据验证了所建模型的准确性。重点分析了分合闸弹簧刚度以及机构摩擦力对断路器动特性的影响。仿真结果表明,上述两种因素直接影响着操动机构的分合闸时间、速度以及凸轮机构的使用寿命。分析方法和结果可为断路器操动机构的设计研究和日常维护提供参考依据。     

ZW３２-１２型弹簧操动式断路器运动特性分析及零件优化

ZW３２-１２型断路器的弹簧操动机构易发生故障,因此减小操动机构故障率将提高断路器可靠性.利用Solid- worksMotion和Simulation模块对断路器进行动力学分析,着重对分合闸时间、分合闸速度、动静触头接触力和弹簧 力大小进行分析,并在此基础上对操动机构中关键零件进行应力分析和优化设计.结果表明:通过优化超程弹簧压缩 长度,调整超程弹簧预紧力的方式可以缩短合闸弹跳时间;增加磙销直径可以减小其最大应力,当直径增加为５．５ mm 时,其最大应力低于屈服强度.     

转动惯量对断路器弹簧机构系统性能的优化分析

断路器是电网系统的重要开关设备,500 kV及以下电压等级的断路器通常采用弹簧操动机构作为其驱动装置。提高弹簧操动机构的输出效率,降低弹簧操作功,能够改善弹簧操动机构零部件的受力状况,对提高断路器开关的可靠性具有重要意义。文中对断路器弹簧操动机构的运动零部件转动惯量进行分析,通过仿真优化和试验验证的方法,得到运动零部件转动惯量对高压断路器弹簧操动机构性能的影响,为后续断路器弹簧操动机构的设计与优化指明方向,具有一定的指导意义。     

高压SF_6断路器配弹簧操动机构的开断特性研究

分析高压断路器开断特性,对提高断路器的性能具有重要的意义。文中以配弹簧操动机构的高压SF6断路器为研究对象,在分析灭弧室具体结构的基础上,建立压气室压力特性数学模型与电弧效应的热力学模型,利用Adams与MATLAB软件建立弹簧操动机构与灭弧室的联合仿真模型,对断路器配弹簧操动机构的开断特性进行计算分析。计算获得的动触头行程曲线与试验测试结果吻合,证明了仿真模型的准确性,并在此基础上分析了动触头行程、压气室气体压力、缓冲器缓冲阻力随时间的变化特性。该建模与仿真方法,不仅能够快速计算与评估SF6断路器配弹簧操动机构的开断特性,还能够方便给出各部件的受力情况,为进一步确定灭弧室与弹簧操动机构的结构参数提供帮助,也为SF6断路器从经验设计方法向仿真设计方法转变提供很好的基础。     

断路器弹簧操动机构常见问题及检修方法

<正>弹簧操动机构作为断路器的核心配件,直接决定着电力系统的安全运行。掌握操动机构基本的检修操作和日常维护,有助于预防和解决电力系统事故的发生。结合自身长期的断路器弹簧操动机构装配及检修经验,总结出断路器弹簧操动机构出现的常见问题,并进行了原因分析,针对性提出常见问题的检修方法及操动机构日常维护要点。对高压断路器弹簧操动机构的维护与检修具有重要的指导意义,同时也为高压断路器弹簧操动机构设计与改进提供了经验基础。     

弹簧疲劳对高压SF6断路器机械特性的影响研究

机械特性对高压断路器的开断性能具有重要的意义.文中以配弹簧操动机构的126 kV高压SF6断路器为研究对象,实验测量了分合闸弹簧的疲劳曲线,在分析弹簧疲劳机理的基础上,基于弹簧应力松弛过程的理论模型建立了预测弹簧疲劳的线性回归方程;建立高压断路器弹簧机构多体动力学模型,根据高压断路器实际工况进行动力学仿真,从而对高压断...     

一种断路器弹簧操动机构弹簧压力监测系统的设计与实现

弹簧操动机构由于结构简单、体积小、对环境无污染、可靠性高等优点,在断路器中得到广泛应用.在弹簧操动机构运行故障中,储能弹簧问题最为突出.本文设计了一种断路器弹簧操动机构弹簧压力在线监测系统,实现了断路器机构弹簧断裂和疲劳松弛的在线监测和故障预警.     

弹簧操动机构电磁铁故障诊断分析方法研究

高压开关设备的弹簧操动机构发生故障时会给电力系统带来巨大的损失,为解决传统高压开关设备上使用的弹簧操动机构故障难以识别和诊断等难题,文中通过在弹簧操动机构上加装电流传感器和激光位移传感器,分别采集高压开关设备分、合闸动作过程中电磁铁线圈动作电流及电磁铁铁芯运动行程,实现对高压开关设备弹簧操动机构运行状态的监测,建立其电磁铁故障的特征模型,最终实现对弹簧操动机构电磁铁故障的分析和判断。     

126 kV真空断路器操动机构机械可靠性研究

文中在分析讨论传统可靠性设计方法在真空断路器机械可靠性设计应用中存在局限性的基础上,提出基于失效物理和可靠性物理(PoF/RP)的真空断路器操动机构及其零部件可靠性设计方法,对操动机构内部传动部件的冲击疲劳寿命计算方法进行了理论分析。分别对126 kV单断口真空断路器弹簧操动机构、分离磁路式双稳态永磁操动机构,以及快速斥力机构在断路器合分闸操作冲击应力作用下易损部件的疲劳寿命进行了分析。计算结果显示:弹簧操动机构合分闸联锁挚子在断路器合分闸操作冲击应力的作用下其疲劳寿命计算结果为1 654次;双稳态永磁操动机构在断路器以2.5 m/s速度分闸、1.5 m/s速度合闸时,其动、静铁心在冲击应力作用下的疲劳寿命17 710次;快速斥力机构触头簧传动支撑部件在断路器以5.5 m/s速度分闸、1.3 m/s速度合闸过程中,其冲击疲劳寿命为302次;该计算结果与实验结果相近。     

断路器弹簧储能综合控制监测电路的研制及应用

正高压断路器用以接通或断开高压电路中正常工作电流或短路故障电流,配置的操动机构一般有电磁操动机构、弹簧操动机构、液压操动机构、液压弹簧操动机构、气动操动机构等几种。目前,弹簧储能操动机构因其具有高度的可靠性和稳定性,已广泛应用于各电压等级、各类型的断路器中。在实际应用中,因弹簧储能限位开关及其电气控制回路较多,故障时有发生。在维修过程中,存在维修人员对弹簧操动机构的工作原理不了解,对弹簧储能各电气控制回路不熟悉,致使故障排查时间延