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。

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。

用于小型断路器特性试验的能馈型电子负载设计

为满足“双碳”目标下小型断路器特性试验需要,针对传统重复控制方法动态性能较差的问题,提出一种用于小型断路器测试的能馈型电子负载双模比例(proportional integral,PI)控制策略。该策略采用奇、偶次谐波内模相并联的结构作为改进型内模,并与PI控制器结合,既能有效抑制奇、偶次谐波,又能实现对指令电流的快速精确跟踪。搭建能馈型电子负载仿真模型,并研制装置样机。仿真与试验结果相吻合,验证了所提方法的有效性。结果表明,该能馈型电子负载能在启动后的3个基波周期内达到稳定的电流输出,并能在半个基波周期内完成电流切换。同时,在满载条件下输出电流畸变率、输出误差和能量回馈效率分别为2.98%,0.2%,92.4%,满足小型断路器特性试验要求。

智慧小型断路器电动操作机构的结构设计与分析

智慧小型断路器在某些用电场所和用电设备中有不可替代的作用。具体对智慧小型断路器电动操作机构的结构进行设计,包括位置开关的布局、运行逻辑的分析、电机选型、齿轮系统传动比的计算及齿轮设计等,将理论计算结果与实际产品数据进行穿插引用和对比,验证了设计方法与设计思路的可行性。能为同类产品的设计提供参考,有效缩短研发周期。

小型断路器热双金属片电-热-结构耦合仿真及优化

根据小型断路器的工作原理,对热双金属片的温度及形变特性进行了实验研究,并得到小型断路器的脱扣位移.应用有限元软件ANSYS Workbench,构建热双金属片的有限元模型,采用电-热-结构耦合分析方法探讨在不同整定电流状况下,热双金属片的温度分布及形变分布规律等关键特征,为小型断路器热双金属片的设计和优化提供方法与依据.基于有限元软件ANSYS Workbench对热双金属片进行优化设计,根据具体工作状况建立参数化模型,并通过粒子群算法分析寻找最优解,从而设计出热双金属片的理想尺寸,并通过实验验证了该设计分析的正确性和可行性.

微型断路器动触头高速连续局部镀银

针对微型断路器动触头的功能需求,开发出了一种高速连续局部镀厚银工艺来替代整体滚镀厚银。探讨了预处理工艺,以及镀液的游离氰化钾质量浓度、银离子质量浓度、温度、阴极电流密度等因素对镀层性能的影响。采用该工艺不仅可获得满足动触头功能要求的银镀层,而且节约了大量贵金属银。

微型断路器的选择与应用

阐述建筑电气工程的实际状况,选择最为适合的微型断路器,才能够达到最好的效果,探讨微型断路器的特点、选择和应用,包括微型断路器的分流能力选择、脱扣器类型的选择。

微型断路器短路分断能力改进研究

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的基础上,提出优化设计方案,建立微型断路器失效仿真模型,分析并给出模型关键优化参数,对提出的改进设计方案进行仿真分析,得出优化设计方案。通过对优化前、后的微型断路器样品进行试验对比,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。试验结果与仿真结果相符,表明该优化设计方案可提升微型断路器短路分断能力,有效提高微型断路器的可靠性、安全性和稳定性。

PT回路空开误动作可视化报警装置研发

本文研发了一种PT回路空开误动作可视化报警装置。首先设计了PT防误交流回路,通过接触器与电流继电器的合理配合,使PT二次回路不会因为空开误动作而开路,利用电流继电器实现了空开误动作与正常断开的可靠辨别;其次通过整流滤波回路,将PT二次回路中的220V交流电直接转换为9V直流电为直流回路供电,避免了单独使用直流电源供电;在此基础上,设计了直流回路,采用降压稳压芯片将整流滤波回路的9V直流电降为5V直流电,装置能够通过LED灯组以及蜂鸣器发出声光报警,并使用无线报警模块发出遥信报警。

SoC芯片过流保护的设计

阐述一种易于集成到计量SoC芯片中的过流保护方法,以替代传统的热磁式保护,从而提高智能微型断路器解决方案的集成度和可靠性。

核电站智能微型断路器开发及应用

核电站包含了大量电动机、执行器、加热器等低压设备,每一个设备的非正常运行都有可能突破安全屏障,其中人的失误是引发故障发生的重要因素。掌握低压设备造成人因事件的基本规律,提出预防人因失误的管理措施,有效减少核电站人因事件发生,必须对低压设备造成的人因失误采集分类,研究其原因,制定针对性的监控方法。本文提出了一种新型的管理方式,运用智能微型断路器监测、控制低压设备的功能,结合核电站纵深防御的安全管理理念,搭建低压设备运行维护监控平台,具备覆盖面广,功能齐全,改造灵活的特点,构建一种有效的防人因失误监控手段。

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.