无磁不锈钢触指弹簧制造技术研究

采用130M无磁不锈钢制造开关柜产品上的梅花触指弹簧,将130M无磁不锈钢丝弹簧进行回火处理,系统研究了回火温度和时间对材料的硬度、拉伸性能以及弹簧样件特性值的影响,并通过盐雾实验研究其耐腐蚀性能。结果表明,130M无磁不锈钢弹簧的回火工艺温度范围较宽,回火后的130M钢丝的硬度和抗拉强度提高,弹簧特性值接近理论计算值的上限,弹簧的尺寸、特性值和外观质量满足技术要求。

GW4隔离开关触指弹簧更换工具的设计

针对GW4型户外隔离开关触指弹簧手工更换难度大、耗时长、触指片易损坏、检修人员易受伤的问题,设计了一种GW4型隔离开关触指弹簧更换专用工具。设计方案采用双向压缩法,选择三角型装置压缩弹簧,通过上部加装螺栓及底部焊接金属条方式固定C型金属板,并使用45#钢铁制作工具。与传统手工工作方法相比,所设计工具缩短了触指弹簧更换时间,提高了工作效率,并且可避免触指片损坏及对检修人员人身伤害。

触指弹簧压缩量对GN30-12隔离开关接触电阻影响分析

隔离开关是发电厂和变电站中使用最多的一种高压开关电器。本文根据GN30-12型户内高压隔离开关的结构特点，分析了该型号隔离开关在合闸状态下动静触头的受力情况，在电接触理论基础上，研究了触指弹簧压缩量对GN30-12隔离开关接触电阻的影响，对隔离开关的安装调试以及隔离开关触指弹簧的选型具有一定的指导意义。

交流罐式洁净空气绝缘开关设备中弹簧触指及三相母线的发热功率计算和分析

罐式洁净空气绝缘开关设备是理想的环保开关升级解决方案,相较于箱式结构产品,其绝缘性能更优,但是其大电流发热温升问题仍较为突出。文中结合一种40.5 kV罐式洁净空气绝缘充气柜产品,从降低发热功率角度对其弹簧触指电连接和三相母线进行了建模和比较计算。采用有限元法建立了一种V字形弹簧触指电连接模型,计算了交变电磁场对并联触指分流的影响,比较了双弹簧触指和单弹簧触指的通流和功耗差异,量化计算了触指材料对发热的影响,确认了一种优选的钴青铜双触指电连接方案。通过建立三相母线的三维电磁场模型,研究了集肤效应和邻近效应对三相导体发热功率的影响,比较了可选的铝合金材料,确认选用一种高导电铝合金空心导体作为优选的设计方案,并计算比较了母线导体的交流电阻和直流电阻差异。文中所得结论和建模仿真方法,对交流大电流环保电器产品的触指及导体设计具有指导意义。

纤维增强高强高导铬锆铜弹簧触指

螺旋弹簧触指是高压开关关键零部件之一,对高压开关设备的性能起着至关重要的作用。针对现有牌号铬锆铜弹簧触指高导电、但强度、硬度低的性能瓶颈,文中通过设计高铬质量分数(10%~18%)铬锆铜合金配方,结合原位生成纤维技术,利用形变强化、固溶强化、界面强化等多种材料强化方式,制备出一种纤维增强高强高导铬锆铜螺旋弹簧触指。结果表明,该新型铬锆铜弹簧触指抗拉强度达791 MPa,导电率89.7%IACS,显微维氏硬度192HV0.1,达到力学性能和电性能的良好配合,各项性能指标均优于现有牌号铬锆铜弹簧触指(C18150)。

弹簧触指的稳态温升仿真与实验研究

高压断路器触指部位的仿真是热分析中的关键问题。各类高压电器的触指部位在稳态工作状态下往往是最高温升点,却因结构复杂而难以实现准确仿真分析。笔者以弹簧触指为核心部件,外加其他必要结构所构成的弹簧触指导电回路为对象,通过对发热、传热二者作用规律的合理分析和建模,提出了一个适用于弹簧触指温升的仿真分析方法。根据所提出的方法,笔者对弹簧触指样品进行了交、直流各4组稳态温升仿真,通过仿真计算结果和实验数据的对比,验证了仿真方法的正确性,对高压电器设计及其他复杂触头结构的温度场仿真具有一定的参考意义。

螺旋弹簧触指的研制及应用

根据螺旋弹簧触指的服役条件及失效形式，对螺旋弹簧触指材料的选用、成型、焊接、强韧化处理等技术进行了研究。研制出了一种可用于高压六氟化硫断路器的高性能触指。结果表明，QBel．9变形铍青铜经（345±3）℃×（1．5—2．0）h时效处理后，其抗拉强度为930MPa，能满足触指的使用性能要求；焊接强度为492MPa，与母材的抗拉强度相当（520MPa）；经折弯成型后，其几何精度能满足产品设计要求；触指的平均使用寿命在1万次以上，达到国外同类产品的水平，而价格明显降低。

110kV敞开式隔离开关触指更换专用工具的研制

针对110kV敞开式隔离开关触指在更换过程中发生触指片划伤、毛刺等不良状况的问题,本文研制了一款110kV敞开式隔离开关触指更换专用工具,设计方案采用丝杠传动双向拉伸方式,拉伸触指弹簧,同时采用触指原有螺丝孔固定触指及“C”形板,采用铝合金材料制作工具,该工具不仅能有效避免拆除过程中弹簧崩弹伤人的情况和对触指镀银层的损伤,还能加深检修工作精益化程度,使110kV敞开式隔离开关触指更换操作便捷、工具易于携带、现场工作更加安全高效。

螺旋弹簧触指及其材料的研究与进展

针对高压电器上广泛应用的弹簧触指,阐述螺旋弹簧触指的各种性能及结构要求,列出了现阶段制备螺旋弹簧触指的材料及今后的替代材料。综述了近年来国内外螺旋弹簧触指在制备中的关键环节,即折弯成型和焊接方法,同时展望今后的发展方向。

弹簧触指插拔过程的仿真分析

弹簧触指结构是一种适用于大功率电气互联器件的电接触形式。为了获得弹簧触指结构的电接触物理特性,应用COMSOL Multiphysics有限元软件,对其插拔过程进行了仿真模拟,并进一步分析了插针插入深度、簧丝直径、簧丝中径和簧丝圈数对插拔力、接触压力和接触面积的影响。所得的结论可直接用于具有弹簧触指结构电气互联器件的优化设计。

不完全Gamma分布下弹簧触指的可靠性寿命评估

针对高压断路器固封极柱内滑动联接用弹簧触指在极小样本无失效情况下的可靠性试验评估问题,采用不完全Gamma分布作为弹簧触指失效率的先验分布,基于多层Bayes可靠性评估方法建立概率模型,根据最小二乘法求出二参数Weibull分布中的待定参数,得到弹簧触指可靠性数学模型。研究结果验证了不完全Gamma分布作为失效率先验分布运用到多层Bayes方法可靠性评估中的合理性,为弹簧触指的可靠性评估提供了一定的理论指导。

高压断路器螺旋弹簧触指分析及计算

触指是高压断路器最核心的部件,计算其接触压力、分析滑动摩擦力的变化是研究断路器机构动态特性的关键。以螺旋弹簧触指的结构特点为基础,列出弹簧触指标准化尺寸。将一个节距的弹簧触指简化为一端固定的当量悬臂梁,建立了触指径向变形量和接触压力的变化方程,运用辛普森数值积分法进行计算,考虑不同型号触指参数对额定圈数的影响,得到触指滑动摩擦力的变化规律。

弹簧触指结构电接触性能的研究进展

触指结构现广泛应用于大功率电气互联器件中,其电接触性能已成为制约系统互联互通的关键。本文针对该领域的国内外研究现状,重点分析了触指结构的特点,以及插拔特性、磨损性能、接触电阻和接触温升等方面的研究成果。

基于电—热—力耦合的螺旋弹簧触指稳态温升分布仿真研究

气体绝缘金属封闭开关(GIS)中的母线触头弹簧触指热故障频发,甚至引起弹簧触指烧断并诱发击穿事故。文中构建了弹簧触指的三维电热机多物理场耦合仿真模型,首先基于经典Cooper-Mikic-Yovanovich(CMY)理论计算接触电导与接触热导,研究了考虑导杆重力作用下的弹簧触指温升分布,其次通过真型试验进行模型验证,最后基于仿真计算分析了不同损伤状态下的弹簧触指温升分布,分析了损伤程度与损伤范围的影响,仿真结果与母线弹簧触指热故障的普遍特征吻合。文中对母线触头弹簧触指热故障排查分析,及其结构优化设计具有重要指导意义。

新型铬锆铜大电流弹簧触指焊接和时效处理工艺参数研究

通过成形性能、抗拉强度、硬度及金相组织分析,对C18150铬锆铜大电流弹簧触指的焊接及时效处理工艺参数进行了研究。试验结果表明:铜丝直径Ф1.5的铬锆铜弹簧触指的最佳焊接工艺为电流135~140 A、起弧时间115~125 ms。合理的时效处理工艺((410~420)℃×120min)可使焊接接头的抗拉强度由母材的50%提高到90%左右,并可以保证弹簧触指的尺寸精度,满足弹簧触指的使用要求。

高导电性弹簧触指几何尺寸与压变力关系研究

通过对铍钴铜、铬锆铜弹簧触指角度、短轴尺寸、内径等几何尺寸与压变量、压变力关系的研究,结合铍钴铜、铬锆铜弹簧触指万次寿命试验结果及使用经验,得出合理的铍钴铜、铬锆铜弹簧触指几何尺寸及压缩量,并提出提高铍钴铜、铬锆铜弹簧触指弹性的解决方案,为铍钴铜、铬锆铜高导电性弹簧触指设计提供参考。

弹簧触指在GIS中的使用

介绍了弹簧触指的几种材料,介绍了安装弹簧触指的几种沟槽形状,并介绍了丝径1.5mm的铍钴铜弹簧触指和沟槽的设计方法。

弹簧触指在隔离开关中的应用研究

以ZF27-800气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)产品为例,介绍了弹簧触指在隔离开关中的应用情况,构建了弹簧触指数学模型,进行了仿真分析,并通过摩擦力、机械寿命、温升试验等试验项目,对弹簧触指在隔离开关中的使用性能进行了验证,结果表明:采用弹簧触指的产品比采用梅花触指等传统结构的产品性能更加优越,使用寿命显著提升。

浅谈弹簧触指尺寸对于温升试验的影响

本文在分析了弹簧触指结构、性能特点及温升试验技术要求的基础上,通过结构分析及对比温升试验,研究分析了不同尺寸弹簧触指以及弹簧触指安装槽壁厚(即散热面积)对于温升试验的影响,并根据试验数据得出结论。