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真空断路器的触头系统及其负载分析(4) 来源： 　 时间：2009-08-26　 阅读：669次 标签：真空灭弧室 　　F1=F2+F3+F4+F5 (式3-2) 　　3.1.2.真空断路器的分闸负载参数 请登陆: 浏览更多信息 　　真空断路器的分闸阻力主要就是摩擦力和真空灭弧室的保持力(自闭力)。电动力、导电杆的重力、触头弹簧压力是分闸驱动力。在计算时，摩擦力以效率的形式计入。触头弹簧压力仅在超行程段起作用，当超行程结束后，不再考虑。 信息来源:http://365 　　3.2 笔者分析 请登陆: 浏览更多信息 　　图八的分析，认为断路器在关合过程中，电动力作用在超程阶段。笔者认为： 请登陆: 浏览更多信息 　　1)考虑到关合过程的预击穿，在动静触头刚合前某一点，电动力已经开始作用。 请登陆: 浏览更多信息 　　2)通过对真空断路器的触头系统分析，发现： 信息来源: 　　a. 在合闸平衡状态下，动触头总是保持 信息来源: 　　FY 1+ FC 1= FD (式2-3) 信息来源: 　　动触头在工作过程中，当负载电流从零开始增加时，有 信息来源:http://365 　　FY 1呈现减小变化趋势，其大小从FD 变化为0; 信息来源:http://365 　　FC 1呈现增大变化趋势，其大小从0变化为FD 。 请登陆: 浏览更多信息 　　b. 灭弧室触头系统在工作的过程中，动、静触头之间的电动斥力实际上是 信息来源: 　　该系统的内力，并不能引起系统能量的变化，但是当电动斥力超过系统提供的平衡条件时，会破坏系统的平衡，即当FC 〉FD时，动触头会被斥开。(一般情况下，考虑系统的强度和刚度，FD〈〈FJ(max)(机架所能承受的最大力)。 信息来源: 　　所以得出结论： 信息来源: 　　在超行程阶段，电动力只是触头系统的内力，不是操动机构要克服的负载， 信息来源:http://365 　　操动机构克服的负载只能是触头弹簧在压缩过程中产生的反作用力。 信息来源: 　　根据以上分析，对真空断路器的负载参数进行修订，如图九所示： 信息来源:365 　　3.2.1.真空断路器的合闸负载参数 请登陆: 浏览更多信息 　　1)分闸弹簧力：F2; 信息来源:http://365 　　2)触头弹簧压力：F3; 请登陆: 浏览更多信息 　　3)零件重力以及运动副摩擦力：F4; 信息来源: 　　4)合闸电动力：F5; 请登陆: 浏览更多信息 　　5)真空灭弧室的自闭力(该力有利于合闸)：F6。 信息来源: 　　图九中，折线abcdef表示为等效到断路器动触头上的真空断路器的负载特 信息来源:http://365 　　性曲线。K为动、静触头的预击穿点。 信息来源:365 　　从图中可以看出，这条曲线具有以下特点： 信息来源: 　　1)在ab段，触头是分离的，合成负载F1等于分闸弹簧F2、零件重力以及运动副摩擦力F4与真空灭弧室自闭力F6的代数和： 请登陆: 浏览更多信息 　　F1=F2+F4-F6 (式3-1) 信息来源:365 　　2)bc段是触头发生预击穿的临界位置。 信息来源: 　　在临界位置的前一个瞬间(b点)，触头还没有发生预击穿，因此b点的合 信息来源:http://365 　　成负载力： 信息来源:http://365 　　F1b=F2+F4-F6 (式3-1) 信息来源: 　　在临界位置的后一个瞬间(c点)，触头发生预击穿。此时，电动斥力开始出现，则c点的合成负载力： 信息来源: 　　F1c=F2+F4+F5-F6 (式3-3) 请登陆: 浏览更多信息 　　由于触头的预击穿过程只是一个时间极短的瞬间，因此负载特性在预击穿瞬间发生跃变。 信息来源: 　　3)cd段处于触头预击穿的位置，所以合成负载力F1等于分闸弹簧力F2、 信息来源: 　　零件重力及运动副摩擦力F4、电动斥力F5、真空灭弧室自闭力F6的代数和： 请登陆: 浏览更多信息 　　F1=F2+F4+F5-F6 (式3-3) 信息来源: 　　4)de段是触头接触前的临界位置。 信息来源:http://365 　　在临界位置前一个瞬间(d点)，触头还是分离的，因此，d点的合成负载力： 请登陆: 浏览更多信息 　　F1d= F2+F4+F5-F6 (式3-3) 信息来源: 　　在临界位置的后一个瞬间(e点)，触头已接触，灭弧室触头停止运动。此时，由于触头弹簧预紧力的存在，电动斥力已经不是操动机构动杆运动的反作用力。则e点的合成负载力 信息来源: 　　F1e=F2+F3+F4 (式3-4) 信息来源:http://365 　　由于触头的接触过程只是一个时间较短的瞬间，因此负载特性在接触瞬间发生跃变。