张文[1]2015年在《小型断路器操作机构可靠性的分析与评估》文中提出小型断路器主要用于家用和类似场所的电气线路和设备的过载和短路保护，在低压配电网络中起着至关重要的作用。操作机构作为小型断路器实现过载保护和短路保护功能的关键部件，对小型断路器的可靠性起着决定性作用。本文以DZ47-60型小型断路器的操作机构为研究对象，对其可靠性分析进行了全面、深入的研究。首先，简要综述了可靠性工程的发展历史与现状，小型断路器可靠性研究的现状和存在的问题和国内外机构可靠性研究的主要内容、方法及现状和发展趋势，为小型断路器操作机构的可靠性研究奠定了基础。其次，分析了小型断路器的工作特性和工作要求。根据试验与现场数据，对小型断路器进行了FMECA分析，得到了小型断路器的主要失效模式。在此基础上，以FMECA得到的主要失效模式为顶事件，进行了FTA分析，确定影响小型断路器可靠性的主要因素。第三，采用有限元软件Ansys的电-热-结构耦合的分析方法，对热脱扣器（热双金属片）进行了脱扣过程的特性分析，得出了热双金属片在不同电流激励下的温度分布规律、位移变化曲线。以小型断路器在某一过载电流下发生脱扣为例，计算其此时的脱扣力，为操作机构的运动可靠性分析打下基础。第四，采用静力学分析的方法对小型断路器操作机构的合闸力和合闸力矩、各构件相互之间的作用力和各扭簧的扭矩进行分析。建立操作机构的运动学模型，利用多体动力学分析软件Adams研究小型断路器操作机构在过载脱扣时的动力性能，研究动触头速度和位移对操作机构动力性能的影响，得出了当触头附件扭簧刚度系数越大和触头附件转动惯量越小时，动触头的速度将会更快，即小型断路器分断时间更短。第五，通过建立小型断路器过载分断时操作机构的可靠性模型，采用Monte Carlo法得到操作机构在分断时可靠度与各构件参数的灵敏度评估值，得出了可以通过改变脱扣杆扭簧的材料性能和各作用力的力臂来提高操作机构的动作可靠性。针对操作机构运动阶段运动精度可靠性及灵敏度求解时复杂的过程，提出利用Kriging模型来代替极限状态方程求解操作机构运动阶段运动精度可靠性及灵敏度的方法，得出了可通过改变操作机构各构件的尺寸参数来提高操作机构在运动阶段的运动精度可靠性。
骆燕燕[2]2000年在《小型断路器的可靠性研究》文中指出小型断路器属于保护类电器，主要用于家用及工业建筑物以及配电线路终端，其可靠性的高低直接影响到建筑物能否正常供电和配电线路上的设备是否能安全运行，与千家万户的日常生活息息相关；又由于它的产量大、应用范围广，若其可靠性不高，发生故障，会给用户造成重大的经济损失。此外，因为小型断路器的工作特点与故障模式不仅不同于控制类电器，而且与其他保护类电器也有所不同，故其可靠性指标、可靠性试验方法等均不能直接借鉴其他产品。因此，本文对小型断路器可靠性进行研究有重要的意义。 本文研究了小型断路器的可靠性指标和可靠性试验方法，确定了以故障率和成功率作为其可靠性特征量，并划分了故障率和成功率等级。研究了小型断路器可靠性试验的一般要求，给出了可靠性试验的试品准备、试验条件、试验检测的项目和检测方法、失效判据等，提出了可靠性验证试验方案和试验程序。 研制了小型断路器可靠性试验设备，并编制了应用软件。 对小型断路器典型产品进行了故障率验证试验，分析了小型断路器的故障原因，并提出了提高小型断路器可靠性的改进措施。 研究了可靠性筛选试验在小型断路器可靠性试验中的应用。
程亚平[3]2007年在《小型断路器瞬动可靠性试验系统的研究》文中认为小型断路器属于保护类电器,用于保护电气线路及设备的安全。当电气线路或用电设备发生过载、短路等故障时,其脱扣器应能及时动作,可靠地将电路切断;当电气线路或用电设备处于正常状态时,它的主触头应能可靠接通电路,其脱扣器不应误动作。因此,对小型断路器的可靠性进行研究具有重要的意义。为了研究小型断路器的可靠性,除了要研究其可靠性指标和试验方案之外,最关键的是要研制出一套用来贯彻其可靠性标准的可靠性试验设备。只有这样才能真正地将小型断路器的可靠性研究工作付诸实施,并且可为小型断路器的生产厂家提供一种提高产品可靠性、增强产品竞争力的有效手段。本文基于小型断路器可靠性试验的理论研究,按照小型断路器可靠性试验的功能要求和精度要求,完成了可靠性试验装置的硬件设计和应用软件的编写,并对试验装置的误差进行了分析。本文在河北工业大学电器研究所对小型断路器可靠性试验装置的研究基础上,研制了小型断路器可靠性试验装置。该试验装置主要是由工业PC机进行控制,实现小型断路器的操作可靠性试验和瞬动可靠性试验;也可以由服务器对试验设备进行集中控制,实现服务器对试验设备的远程监控。本试验装置的应用减少了试验操作人员的工作量,实现了试验过程的自动化。由服务器对实验设备的集中控制,适应了当今社会网络发展的需要,具有一定的实际意义。
岂峰[4]2006年在《小型断路器可靠性试验系统的研究》文中提出小型断路器属于保护类电器，主要应用于家用及工业建筑物和配电线路终端，其可靠性的高低直接影响到建筑物能否正常供电和配电线路上的设备是否能安全运行，与千家万户的日常生活息息相关；如果它的可靠性不高，尤其是瞬动保护特性不符合生产和生活的需要，会给用户带来很大的影响，甚至造成严重的经济损失。由于国内外对小型断路器的可靠性试验装置研究的较少，因此本文对小型断路器的可靠性进行研究具有一定的意义。本文对小型断路器可靠性试验系统的研究和设计进行了介绍。首先，介绍了小型断路器的可靠性理论和试验方法、试验数据及处理方法；其次，介绍了小型断路器可靠性试验系统的硬件设计部分，包括系统设备的整体设计和各个单元的设计，着重说明了硬件设计的思路和在选材方面的考虑；再次是系统软件的介绍，其中阐述了对开发语言的选择、各子程序和主程序的设计思路以及它们之间的联系，突出了设计思路和与硬件电路的衔接方面的内容。最后，本文指出影响试验精度的几个方面，提出减少试验数据误差的措施，并对本试验设备的误差进行了计算。本文所介绍的河北工业大学电器研究所研制的小型断路器可靠性试验系统，具备完善的硬件装置和系统的应用软件功能，实现了可靠性试验微机自动控制，使整个系统具有很高的自动化操作水平。
杨怡君[5]2005年在《小型断路器瞬动保护可靠性试验装置的研究》文中研究指明小型断路器属于保护类电器,主要应用于家用及工业建筑物和配电线路终端,其可靠性的高低直接影响到建筑物能否正常供电和配电线路上的设备是否能安全运行,与千家万户的日常生活息息相关;如果它的可靠性不高,尤其是瞬动保护特性不符合生产和生活的需要,会给用户带来很大的影响,甚至造成严重的经济损失。经文献检索,关于小型断路器可靠性理论研究的理论不如对于继电器的研究成熟,并且其已投入生产的科研成果也不是很多。由于国内、外对于小型断路器的瞬动保护可靠性试验装置研究的较少,因此本文对小型断路器的瞬动保护可靠性进行进一步研究具有一定的意义。 本文根据已有的研究理论,按照小型断路器的工作特点和故障模式确定了以成功率作为其瞬动保护可靠性特征量,并采用定数截尾试验方案作为其瞬动保护可靠性验证试验的试验方案,对其特征量成功率进行验证试验。根据小型断路器瞬动保护可靠性试验的功能要求和精度要求,对可靠性试验装置进行硬件设计并编写了应用软件,指出整套试验装置中影响试验精度的几个因素,提出减少试验数据误差的措施,并对本试验设备的误差进行了计算。 本文在河北工业大学电器研究所对小型断路器可靠性试验装置的研究基础上,完善了硬件装置,扩充了应用软件功能,采用了高速数据采集卡实现了试验大电流和自动调压器的微机控制,使整套设备实现自动化操作。
杨怡君, 骆燕燕, 杨彬, 岳大为[6]2005年在《小型断路器瞬动试验的软件设计》文中研究说明介绍了研制的小型断路器可靠性试验装置的软件设计方法,侧重于调压器的自动控制方法。该软件充分利用汇编语言的硬件处理功能和Visual C++的图形处理功能,达到了使试验装置的控制直观,实现全部操作的自动化。
李中兴, 马海霞[7]2010年在《小型断路器可靠性试验》文中研究表明小型断路器用于保护电气线路的安全,其可靠性直接影响到终端设备的正常运行。因此,对小型断路器的可靠性试验进行研究具有重要的现实意义。介绍了小型断路器的故障模式及可靠性指标,并利用可靠性试验设备进行小型断路器的操作可靠性试验和瞬动可靠性试验,为电气产品可靠性设计提供了依据。
张俊方[8]2013年在《小型断路器操作机构仿真及分析》文中研究表明小型断路器使用中，其电磁脱扣器、双金属片、操作机构、触头系统、弹簧、外壳等均承受应力作用，甚至有机械运动。操作机构是各种驱动力必经的中间环节，其疲劳状态是影响其动作性能的主要因素，也间接影响小型断路器整机的分断性能和机械寿命。因此，对小型断路器操作机构的仿真与分析，研究其受力及疲劳状态具有重要意义。首先，以DZ47-63/1-C1小型断路器为研究对象，对其结构和工作原理进行分析，建立小型断路器的3D实体模型和动态仿真模型；施加手柄闭合力、电磁脱扣力及过载脱扣力，对小型断路器进行电-磁-力仿真，获得触头的运动位移和速度曲线；研究分断电流对触头分断过程动力学特性的影响规律。其次，联合使用PRO/E软件、ANSYS软件和ADAMS软件，建立小型断路器操作机构关键部件（U型连杆和触头支架）的刚柔耦模型，施加手柄闭合力时分析U型连杆和触头支架进行应力仿真，发现关键部件应力载荷强度大的部位。最后，小型断路器操作机构的可靠性，采用应力-强度干涉模型进行分析和计算。根据操作机构所受应力进行可靠性分析，计算其静强度可靠性。根据操作机构中U型连杆的运动情况，绘制S-N曲线，并根据该曲线计算U型连杆的疲劳强度可靠性，分析零件的疲劳状况。
杨怡君, 骆燕燕, 杨彬[9]2005年在《小型断路器瞬动保护可靠性试验装置的软件设计》文中指出介绍了所研制的小型断路器瞬动保护可靠性试验装置的软件设计方法,侧重阐述调压器的自动控制方法和失效判定。该软件充分利用汇编语言的硬件处理功能和VisualC++的图形处理功能,使试验装置的控制直观,实现全部操作的自动化。
刘朋鹏[10]2013年在《小型断路器通断过程触头电气磨损研究》文中研究指明触头是小型断路器的执行部件，触头间电压电流波是其运行性能及保护特性最直接反映。在断路器分断过程中，触头承载的电压电流都会动态改变，不仅能反映触头的动力学行为，还能反映燃弧现象及触头磨损。因此，研究小型断路器触头电性能的测试技术，有助于研究断路器触头的机电磨损和断路器的性能退化，具有非常重要的意义。本文主要研究小型断路器触头电性能测试技术，进而研究触头电气磨损的度量方法。首先，对小型断路器触头电性能测试系统的硬件部分进行研究。硬件系统主要包括模拟负载控制电路、数据采集电路以及电压电流检测电路。模拟负载控制电路采用交流固态继电器作为高速开关器件，以快速通断多路模拟负载以便产生所需电流；电压电流检测电路由传感器件及滤波电路构成；数据采集电路选用研华PCI-1742U数据采集卡进行高速采样，以DMA方式进行数据高速传输。其次，对小型断路器触头电性能测试系统的软件部分进行研究。软件系统采用虚拟仪器LabVIEW进行设计，主要包括模拟负载控制程序、数据采集程序以及数据处理(显示、存储)程序。在模拟负载控制程序通过对PCI-1750I/O口的操作来控制固态继电器的通断，从而使触头负载回路产生所需试验电流；在数据采集与处理程序中采用生产者—消费者结构模式使得数据的采集与处理可以同步进行；由于试验系统数据量大且采样速度快，采用TDMS数据流格式来保存相关数据。最后，通过实测记录小型断路器通断过程触头电流电压波形，分析小型断路器的分断特性，推导计算出延迟时间、燃弧时间和燃弧能量，随着电流等级的增加延迟时间减少，燃弧时间和燃弧能量增加，计算小型断路器通断过程双金属片、电磁脱扣器、触头三部分的能量损耗，提出触头电气磨损的度量方法。
参考文献：
[1]. 小型断路器操作机构可靠性的分析与评估[D]. 张文. 浙江理工大学. 2015
[2]. 小型断路器的可靠性研究[D]. 骆燕燕. 河北工业大学. 2000
[3]. 小型断路器瞬动可靠性试验系统的研究[D]. 程亚平. 河北工业大学. 2007
[4]. 小型断路器可靠性试验系统的研究[D]. 岂峰. 河北工业大学. 2006
[5]. 小型断路器瞬动保护可靠性试验装置的研究[D]. 杨怡君. 河北工业大学. 2005
[6]. 小型断路器瞬动试验的软件设计[C]. 杨怡君, 骆燕燕, 杨彬, 岳大为. 中国电工技术学会低压电器专业委员会第十二届学术年会论文集. 2005
[7]. 小型断路器可靠性试验[J]. 李中兴, 马海霞. 低压电器. 2010
[8]. 小型断路器操作机构仿真及分析[D]. 张俊方. 河北工业大学. 2013
[9]. 小型断路器瞬动保护可靠性试验装置的软件设计[J]. 杨怡君, 骆燕燕, 杨彬. 低压电器. 2005
[10]. 小型断路器通断过程触头电气磨损研究[D]. 刘朋鹏. 河北工业大学. 2013