12kV真空灭弧室触头合闸冲击下疲劳寿命研究

真空灭弧室合闸过程中，触头往往会承受较大的合闸冲击，在多次合闸操作后，触头极有可能产生疲劳破坏，从而影响真空灭弧室的工作性能。该文建立VS1型真空断路器操动机构动力学仿真模型，对断路器合闸过程中动触头动态特性进行计算；并利用三维非线性显示动力学分析软件LS-DYNA对杯状纵磁触头合闸冲击碰撞过程进行模拟，得到触头结构在合闸冲击作用下各时刻的应力应变结果；在nCode软件中建立真空灭弧室触头结构疲劳寿命分析流程，对触头结构疲劳寿命危险区域进行预测，并对支撑盘结构进行优化以提高触头结构疲劳寿命。结果表明：在冲击载荷作用下，杯状纵磁触头杯指及触头片开槽处会产生应力集中现象，易发生破坏；三种支撑盘结构中，凸台型支撑盘能使触头结构应力分布更加合理，可有效提高触头疲劳寿命。