12kV真空灭弧室触头合闸冲击下疲劳寿命研究.pdfVIP

2022 年 8 月 电 工 技 术 学 报 Vol.37 No. 15 第 37 卷第 15 期 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Aug. 2022 DOI:10.19595/ki.1000-6753.tces.210724 12kV 真空灭弧室触头合闸冲击下 疲劳寿命研究 1,2 1 2 1 1 董华军 李东恒 钟建英 朱 晔 郭方准 （1. 大连交通大学机械工程学院 大连 116028 2. 平高集团有限公司 平顶山 467001 ） 摘要 真空灭弧室合闸过程中，触头往往会承受较大的合闸冲击，在多次合闸操作后，触头 极有可能产生疲劳破坏，从而影响真空灭弧室的工作性能。该文建立VS1 型真空断路器操动机构 动力学仿真模型，对断路器合闸过程中动触头动态特性进行计算；并利用三维非线性显示动力学 分析软件 LS-DYNA 对杯状纵磁触头合闸冲击碰撞过程进行模拟，得到触头结构在合闸冲击作用 下各时刻的应力应变结果；在nCode 软件中建立真空灭弧室触头结构疲劳寿命分析流程，对触头 结构疲劳寿命危险区域进行预测，并对支撑盘结构进行优化以提高触头结构疲劳寿命。结果表明： 在冲击载荷作用下，杯状纵磁触头杯指及触头片开槽处会产生应力集中现象，易发生破坏；三种 支撑盘结构中，凸台型支撑盘能使触头结构应力分布更加合理，可有效提高触头疲劳寿命。 关键词：VS1 真空断路器 真空灭弧室 合闸冲击 触头疲劳寿命 中图分类号：TM561 Research on Fatigue Life of Contact in 12kV Vacuum Interrupter under Shocking Dong Huajun 1,2 Li Dongheng 1 Zhong Jianying2 Zhu Ye 1 Guo Fangzhun 1 （1. School of Mechanical Engineering Dalian Jiaotong University Dalian 116028 China 2. Pinggao Group Co. Ltd Pingdingshan 467001 China ） Abstract In the closing process of vacuum interrupter, the contacts often bears large closing impact. After multiple closing operations, the contacts is likely to produce fatigue damage, which affects the performance of vacuum interrupter. In this study, the dynamic simulation model of the operating mechanism of VS1 vacuum circuit breaker is established to calculate the dynamic characteristics of the dynamic contact in the closing process of the circuit breaker. The 3D nonlinear