一种高压断路器用壳体的轻量化设计分析

高压断路器内一般充满较高压力的SF6气体,其壳体是主要的承压及密封部件。壳体结构设计合理不仅可使高压断路器整体安全稳定运行,同时可降低制造成本。以某高电压等级断路器用壳体为研究对象,针对其结构特点及使用特性,利用ANSYS Workbench平台建立高压断路器壳体的有限元模型,依据实际工况,对其等效应力分布情况进行分析,研究其优缺点。根据研究结果,对新结构壳体提出鞍形内圆翻边的优化改进方案,使得新结构壳体在满足壳体强度要求的同时,应力分布更加均匀,壳体的质量显著减小。按照国家标准对断路器壳体进行水压破坏试验,验证了该方案的正确性和合理性。研究结果对壳体均匀化、轻量化设计具有一定的指导意义。