一种双断点塑壳断路器触头系统平衡优化设计

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.02.007

摘要/Abstract

摘要：

双断点塑壳断路器具有良好的限流能力和配电安装优势,其触头系统的平衡和稳定性能是产品结构设计的关键。针对一种结构简单、安装方便的双断点触头系统,结合力学分析和仿真计算,对系统结构进行优化设计,提出一种触头接触稳定、压力一致性和自动平衡性能良好,可实现斥开卡住功能的结构设计思路。

关键词: 双断点塑壳断路器, 触头系统, 接触压力, 自动平衡性能

Abstract:

The double-break moulded case circuit breaker have good current limiting capability and advantages in power distribution and installation.The balance and stability of their contact systems are the keys to product structure design.In response to a double-break point contact system with simple structure and easy installation,combined with the mechanical analysis and simulation calculation,the system structure is optimized.A structure design concept is proposed,which features provide a stable contact,good pressure consistency and automatic balancing performance,and can realize the function of repelling and getting stuck.

Key words: double-break moulded case circuit breaker, contact system, contact pressure, automatic balancing performance

中图分类号:

TM561

高靖博. 一种双断点塑壳断路器触头系统平衡优化设计[J]. 电器与能效管理技术, 2025, 0(2): 41-46.

GAO Jingbo. Balance Optimization Design of Double-Break Moulded Case Circuit Breaker Contact System[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2025, 0(2): 41-46.

图/表 19

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参考文献 9

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主要结构参数	设计值	主要结构参数	设计值
触头臂长L₁、L₂/mm	22.7	超程/mm	3
触头转臂L_t1、L_t2/mm	5.6	触头压力/N	≥17
触头厚度/mm	3	弹簧刚度/(N·mm^-2)	10
开距/mm	14	弹簧自由长度/mm	5.3

主要参数	设计值
接触刚度/(N·m^-1)	100 000
刚度指数	1.2
材料阻尼/(N·s·mm^-1)	10
3D接触力模型公差/mm	5
动作体小平面参数/mm	0.5
弹簧刚度/(N·mm^-2)	10

合闸过程		触头接触压力/N		进、出线端触头接触压力差值/N
合闸过程		进线端	出线端	进、出线端触头接触压力差值/N
弹跳接触压力	原结构	30.59	16.29	14.30
弹跳接触压力	改进结构	20.89	24.03	3.14
稳定接触压力	原结构	22.92	20.36	2.56
稳定接触压力	改进结构	21.23	20.54	0.69

弹簧刚度/ (N·mm^-1)		触头接触压力/N		进、出线端触头接触压力差值/N
弹簧刚度/ (N·mm^-1)		进线端	出线端	进、出线端触头接触压力差值/N
K_进线端=10、 K_出线端=9	原结构	23.26	17.98	5.62
K_进线端=10、 K_出线端=9	改进结构	23.09	20.44	2.65
K_进线端=10、 K_出线端=11	原结构	22.24	23.16	0.92
K_进线端=10、 K_出线端=11	改进结构	23.09	22.47	0.62