基于正交试验的快速开关设计

电力系统对断路器开关分合时间的要求越来越高，目前在一些运行较为苛刻的工况下，要求分合闸时间都在毫秒级。传统的弹超机构和永磁机构断路器开关分合闸时间均较长，已无法满足日益增长的要求。因此，对基于电磁斥力原理的快速机械开关的研究也日益增多，且应用也日益广泛。目前电磁斥力型开关设计时较为重要的三个基本因素：线圈盘匝数、扁铜线截面积、电容电压，对电磁斥力的影响较为复杂。在设计电磁斥力型的快速开关时，均是根据经验来定这三个基本因素的值，再通过制作样机进行试验来验证电磁斥力值是否满足需要，存在验证时间长、费用高等缺陷。因此，提出通过正交试验来分析三个因素对电磁斥力的影响，并进行多因素多水平的优化分析和仿真，从而获得各个因素的最佳参数组合。结果表明：通过对三个因素进行正交试验，可以分析得出线圈盘匝数、扁铜线截面积、电容电压的最佳参数组合，从而得到最大的电磁斥力，减少不必要的配置，节约了样机成本并缩短了研发周期。