适配MCB实现IoT功能的装置设计与实现

提出了一种既适配MCB又能判定状态的新型机械驱动与信息处理综合系统装置,在适配MCB实现IoT功能升级后,既能远程合/分闸、快速跳闸,又能与MCB良好联动并维持其原电气特性。装置内核控制单元中设定用户、特定密令与外部控制指令、内置位置传感器基于监控流程综合判定后,借助新颖的机械机构驱动外部MCB完成有效的跳闸或载流通断应用并外送状态信息。新型系统装置对于需要基于传统MCB智能化升级又欲获得IoT体验的用户来说是一种低成本的技术选型方案。

非基准温度下MCB过载保护特性等效校验方法

对小型断路器(MCB)的过载保护特性及校验方法进行分析,得到非基准温度下的过载保护特性等效校验方法。通过对MCB标准试验的发热分析,利用热双金属片的热平衡方程,得到了通约定不脱扣电流和约定脱扣电流时的稳定温升,以此作为临界范围判断值,得到了非基准温度下等效约定时间、等效试验电流和环境温度三者之间的理论公式。通过理论分析和试验验证,探索了非基准温度下MCB过载保护特性等效校验方法在过载保护特性中的运用。

SMCB在终端配电系统中的应用探讨

目前终端配电系统上级主开关的小型断路器(MCB)不具有短延时功能,只能实现局部选择性保护,而带选择性保护小型断路器(SMCB)具有短延时功能,作为终端配电系统上级主开关,与下级MCB配合使用,可实现全选择性保护。如与前级万能式断路器(ACB)和塑壳断路器(MCCB)配合使用,则可在变压器低压侧实现全电流范围全选择性保护。

一种基于Scilab的MCB分断数据分析方法

利用科学计算工具Scilab,将脚本语言编写数据分析算法应用于小型断路器(MCB)测试数据的分析。分别从理论分析算法原理、实例研究进行了描述,提升了分析的准确度,有利于数据对比、详细曲线绘制,对产品的优化设计提供帮助。

小型断路器外壳热固改热塑对短路分断性能的影响与优化

为研究小型断路器(MCB)外壳材料的机械强度、抗高温电弧能力、产气量和介质恢复强度等特性,以及结构形式对其短路分断能力的影响,基于小型断路器外壳材料从某热固性的团状模塑料(BMC)改为某热塑性的PA6尼龙塑料的设计和某PA6材料特性,对外壳结构进行初步优化,通过不同外壳材料与结构的组合方案进行短路分断试验并获得试验数据。基于试验数据与试验后拆样信息划分燃弧阶段,探究各阶段燃弧时间、能量分布、稳定性与外壳材料及结构的关系,进行二次结构优化设计,最终通过短路分断试验。试验结果表明,热固改热塑的结构优化合理,对小型断路器短路分断试验的分析方法有效,可为同类产品热固改热塑设计与分析提供参考。

小型断路器合分闸操作试验系统的设计及试验分析

针对当前实验室使用气动试验装置对小型断路器进行机械电气寿命试验时速度不可控,易损伤手柄,操作路径简单,不足以执行所有产品手柄的合闸等问题,设计了一种小型断路器合分闸操作试验系统。系统通过三轴运动控制,以平稳可控的运动速度和弧形运动轨迹实现产品手柄的合闸操作,产品适用范围更广;通过在末端执行器上搭载力传感器,实现在执行试品手柄合闸时的合闸力实时监测;通过搭载机器视觉系统实现试品试验操作位置的智能获取。试验结果表明,所提出的试验系统能在不同合闸操作中监测到具有不同特征的力变化情况,且试验系统的弧形合闸速度能满足国标要求。

智慧小型断路器操作机构设计与分析

针对智慧小型断路器,绘制机构运动简图,并调整操作机构四连杆尺寸,分析操作机构的运动轨迹。结合静力学分析操作机构在某些状态位置的受力情况,计算智慧小型断路器触头参数(开距、超程、终压力、驱动单元力),为其操作机构的设计与分析提供一种新的方向。

基于Maxwell 3D/ADAMS的小型断路器脱扣过程仿真

为解决传统动力学仿真结果准确性低的问题,采用虚拟样机技术,进行基于Maxwell 3D/ADAMS的断路器瞬时脱扣过程仿真。首先使用Maxwell 3D耦合外电路,建立脱扣器的电磁瞬时动态仿真有限元模型,计算得到瞬动电磁铁的运动特性仿真结果;然后将计算结果导入ADAMS软件,对断路器的瞬时脱扣运动过程进行仿真计算;最后对实际样机的瞬时脱扣试验进行高速拍摄。结果有效证明了联合仿真能够提升动力学仿真的准确性。

小型低压直流断路器借助永磁体提高临界负载电流开断能力的研究

针对小型低压直流断路器在开断临界负载电流时,由于电弧所受磁吹和气吹作用较弱,电路开断困难的问题,在静触头组件拐角处增加1个永磁体。分析小型低压直流断路器的熄弧机理,并对增加永磁体前后的小型低压直流断路器进行磁场仿真和试验验证。结果表明,增加永磁体可以增强电弧所处位置磁场强度,增大电弧受到的洛伦兹力,有助于提高小型低压直流断路器开断临界负载电流的能力。

微型断路器灭弧系统对短路分断能力影响的研究

短路分断能力是微型断路器(MCB)的一项重要的技术指标,影响该指标的因素很多。通过对分断试验样机烧蚀的情况——动触头引弧板顶部电弧停滞时间长、烧蚀严重及灭弧栅片未被有效利用进行分析,结合理论提出优化方案并进行试验验证,得出优化引弧板设计、灭弧室设计以及出气口结构有利于缩短电弧停滞时间,加快电弧的引弧速度,提高栅片切弧利用率,以增加电弧电压,进而提高MCB的分断性能。

应用微型模拟断路器进行自动化调试方法研究

基建变电站工程一般把测控装置与实际断路器、刀闸联系起来进行调试,自动化调试必须等待断路器及刀闸设备安装完毕、二次回路调试完成后才可进行,存在局限性,同时需要断路器、刀闸实际动作的次数多、频率高。若自动化调试验收期间出现设备故障或二次回路有误、断路器刀闸等设备有交叉作业等问题时,则会使施工进度受阻。针对现有做法无法避免交叉作业导致设备自动化调试工作进度受到影响的问题,技术人员受备自投调试中投入使用模拟断路器代替一次断路器进行调试的启发,研究出使用模拟断路器代替实际断路器及刀闸进行设备自动化调试的方法,以达到设备自动化调试验收工作不受断路器、刀闸安装施工和二次回路调试影响的效果。本文就上述内容展开研究。

小型断路器操作机构的动作可靠性分析

对小型断路器操作机构的动作可靠性灵敏度进行探讨。运用机构可靠性设计理论中的Monte Carlo法分析了操作机构在过载分断时的动作可靠性,构建了操作机构在过载分断时的动作可靠性模型;同时,利用Monte Carlo法分析了操作机构的动作可靠性灵敏度,给出了操作机构随机参数可靠性灵敏度的变化规律,研究了随机参数的改变对操作机构动作可靠性的影响。结果表明,该方法能够有效地分析小型断路器操作机构的动作可靠性,同时也可为小型断路器操作机构的可靠性设计提供参考。

电机式低压智能微型断路器控制系统设计

针对目前低压微型断路器不能远程分合闸的问题,设计了一种电机式智能微型断路器控制系统。介绍了设计该控制系统的必要性,提出了控制系统的整体设计方案和设计原理,对控制系统低功耗MCU设计、低功耗电源设计、状态反馈电路设计等关键技术进行了研究和实现,对系统的控制流程、状态检测及反馈流程进行了简要说明。功能验证试验表明,该智能微型断路器控制系统完全符合国内相关标准要求,能实现完整的分合闸控制和状态反馈功能,具有很强的应用价值和推广价值。

微型断路器短路开断过程中电极烧蚀特性仿真研究

短路开断过程中电极烧蚀严重影响微型断路器开断性能和使用寿命,因此研究短路开断过程中微型断路器电极烧蚀特性具有重要意义。该文建立了电极烧蚀模型,该模型综合考虑了电极材料相变、电弧与电极表面之间的能量平衡关系以及烧蚀过程中边界的移动问题。测量了电弧在动静触头之间的停滞时间以及电弧电流波形,并基于二者获得了电极烧蚀过程中的电弧电流波形,将该电流波形作为模型的输入电流,利用该文电极烧蚀模型计算了短路电流为3k A时电极的温度分布,烧蚀体积和烧蚀质量,并与实验测得的烧蚀质量数据进行了对比,验证了模型的正确性和有效性。此外,基于该模型分析了短路电流为3k A时电弧停滞时间以及氧化锡质量分数对电极烧蚀质量的影响,结果表明在0.5~1ms范围内随着电弧停滞时间的增加,触头烧蚀质量近似线性增加,并且斜率约为7.06mg/ms;对于氧化锡质量分数分别为8%、10%和12%的银氧化锡材料,随着电极材料中氧化锡质量分数的增加,电极烧蚀质量增加比较平缓,整体上三种不同电极材料的烧蚀质量在4.5~4.8mg之间。

微型断路器灭弧失效分析及性能优化设计

针对目前居民用微型断路器故障频发和灭弧能力严重不足的问题,开展微型断路器灭弧失效分析及性能优化研究。在分析微型断路器灭弧失效机理的基础上,提出优化设计技术路线图,建立微型断路器失效仿真模型,分析燃弧时间与栅片数量之间的关系,分析并给出模型关键优化参数的取值,对提出的4种设计方案进行仿真分析,得出最佳优化设计方案。通过对优化前、后的微型断路器样品进行实验分析可知,与优化前相比,试品优化后的分断时间和燃弧时间均显著减少,焦耳积分明显降低。实验结果与仿真结果相符,表明该优化设计方案可明显提升微型断路器的灭弧性能和分断能力,有效提高微型断路器的可靠性、安全性和稳定性,解决微型断路器灭弧失效的难题。

小型断路器可靠性筛选方法的研究

在分析小型断路器的工作特点及故障模式以及可靠性验证试验中失效试品的失效机理的基础上 ,进一步讨论了小型断路器的可靠性筛选方法 。

瞬态热路法计算小型断路器热脱扣器的动作特性

根据热路与电路相似原理,提出一种小型断路器双金属片热脱扣动作特性的计算新方法,与传统方法相比,计算准确性大幅度提高,介绍了以此立法为基础,研制的小型断路器热脱扣器计算机辅助设计软件.

小型断路器机构的动力学研究

采用PRO-E建立三维模型,采用电磁有限元分析软件FLUX计算磁脱扣器的电磁力,最后在多体动力学仿真软件ADAMS中进行小型断路器机构的断开过程的动力学仿真,并研究了各作用力对分断速度的影响。通过实验验证,证明仿真是可行、正确的。

小型断路器台闸机构的计算机辅助分析与设计

介绍了用计算机辅助分析和设计小型断路器合闸机构的方法,该方法基于产品机构设计的尺寸链理论,用PASCAL语言编程实现.运用这套程序,设计人员可以方便地进行产品机构零件尺寸及误差设计的校验、机构运动轨迹的动画模拟,并能确定保证产品有效合闸所必须的各零件尺寸的精度分配.

小型断路器可靠性筛选试验

在分析小型断路器的工作特点及故障模式的基础上 ,研究可靠性筛选试验理论 ,并讨论了小型断路器可靠性筛选试验的具体方法及实例。