资源描述：
《主回路水平布置的断路器主传动及动特性优化.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、主回路水平布置的断路器主传动及动特性优化张炜,等主回路水平布置的断路器主传动及动特性优化12张炜,徐天妮(1.天水长城开关厂有限公司甘肃天水,741018);(2.兰州理工大学甘肃兰州,730050)摘要:主要介绍了中压C-GIS中使用的40.5kV真空断路器的动特性优化方法及优化结果。真空断路器在开断及关合短路电流时对真空灭弧室动触头的运动速度及全开距速度的变化十分敏感。而动触头的运动速度与断路器的主传动部分、驱动凸轮轮廓、合分闸簧出力特性有着密切的关系。尤其是C-GIS气体绝缘开关柜中的断路器主回路为水平布置,因此对断路器的相关传动部件及弹簧出力特性进行优化分析十分有必
2、要,通过CAE辅助分析对全开距下的触头运动速度进行优化设计,达到了缩短研发周期,提高产品质量,降低研发费用的目标。关键词:真空断路器;凸轮;主传动;分闸簧;CAE分析中图分类号:TP273文献标识码:BDOI编码:10.14016/j.cnki.1001-9227.2017.09.194Abstract:Thispapermainlyintroducesthedynamiccharacteristicoptimizationmethodsandoptimizationresults,whichareusedintheC-GISmediumvoltage40.5KVvacuu
3、mcircuitbreaker.Whenthevacuumcircuitbreakerbreaksormakesshort-circuitcurrent,thevacuumcircuitbreakerisverysensitivetothechangeofvacuuminterruptermovingcontact'smovingspeedandfullclearancebetweenopencontacts'sspeed.Howeverthemovingspeedofmovingcontactiscloselyrelatedtomaindrivingpart,drivin
4、gcamprofileandtheoutputforcecharacteristicsofclosingandopeningspring.EspeciallyintheC-GISgasinsulationswitchgear,themaincircuitofcircuitbreakerarrangeshorizontally,soitisextremelynecessarytoadopttheoptimizationanalysisabouttherelateddrivingpartsandspringoutputforcecharacteristicofcircuitbr
5、eaker.Inthispaper,usingtheCAE,byapplyingtheoptimizationdesignoffullclearancebetweenopencontacts'smovingspeed,weachivethegoalsofshorteningdevelopmentcycle,improvingproductqualityandreducingdevelopmentcosts.Keywords:vacuumcircuitbreaker;cam;maindrivingparts;trippingspring;CAEanalysis对合闸特性进行优
6、化。0前言高压真空断路器的合分闸特性为瞬时特性,运动在极短的时间内完成,机械特性的好坏直接影响了断路器的开断性[1]能和可靠性。良好的机械特性来源于操动机构与灭弧室之间特性匹配,劣化的匹配可能引起带载触头的损坏或使操动[2-4]机构提前破坏。通过利用Pro/E的机构动力学分析模块,设计人员可以在计算机上建造新型断路器的虚拟模型,模拟它的机械运动,可以得到关键部件的速度、位移及受力情[5-9]况,使产品在设计阶段就达到基本成熟的要求,从而有效缩短研发周期,降低研发费用。本次优化分析的高压真空断路器为40.5kV电压等级、短路开断电流31.5kA,主回路水平[10-11]布置并
7、配装于C-GIS开关柜中。图1断路器主传动侧视图1主传动及合、分闸动特性优化1.1传动系统优化主传动结构经初步设计后如图2所示四连杆结构,其中高压真空断路器侧视图如图1所示,一次动触头在气室实线部分为分闸位置、虚线部分为合闸位置。机构大轴摆动内为水平布置,而操作机构及传动部件均设计于气室之外。角度约为40°,动触头侧输出行程约为为27.5mm。优化的目其机械传动及特性优化主要分为传动系统的优化、分闸[12-14]标位机构大轴拐臂长度、同步轴输入拐臂长度和同步轴输出特性优化及合闸特性优化。从优化的先后次序上分析,拐臂
