新型双机构快速机械开关断路器结构与性能分析

基于电磁斥力机构的快速机械开关在电力系统故障限流、电能质量控制、相控开关等领域具有广阔的应用前景。为了提高断路器的开断能力,设计了一种新型双机构快速机械开关。该开关结合了弹簧操作机构和电磁斥力机构的优点,在保证开断可靠性的同时,还能够实现三相分相相控快速开断。依据电磁斥力机构工作原理,推导了电磁斥力的计算方程,建立了电磁斥力机构的三维有限元模型,分析了其场路耦合的动态特性。通过分析不同机构参数,研究了它们对电流和电磁斥力的影响规律,给出了快速机械开关设计的指导性原则。并结合对关键部位的结构强度仿真分析,完成了新型快速机械开关样机设计。实验结果表明,该新型快速机械开关的全开断时间为15.5ms,验证了设计方案的正确性和可靠性。