中压真空断路器抗震性能仿真与试验分析

doi:10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.08.007

电器与能效管理技术 ›› 2025, Vol. 0 ›› Issue (8): 45-51.doi: 10.16628/j.cnki.2095-8188.2025.08.007

中压真空断路器抗震性能仿真与试验分析

陈涛¹, 王贝贝²

1.海军驻上海地区第四军事代表室, 上海 201108
2.上海电器科学研究所(集团)有限公司, 上海 200063

收稿日期:2025-05-25 出版日期:2025-08-30 发布日期:2025-09-26
作者简介:陈涛(1980—)男,高级工程师,主要从事船舶电气相关技术研究。|王贝贝(1989—)男,高级工程师,主要从事船舶电器技术研究。

Simulation and Experimental Analysis of Seismic Performance for Medium Voltage Vacuum Circuit Breakers

CHEN Tao¹, WANG BeiBei²

1. The 4th Representative Office of Navy in Shanghai. Shanghai 201108
2. Shanghai Electric Apparatus Research Institute (Group) Co., Ltd., Shanghai 200063 China

Received:2025-05-25 Online:2025-08-30 Published:2025-09-26

摘要/Abstract

摘要：

地震作为一种严重的自然灾害,对电力系统的安全稳定运行构成了重大威胁。断路器是保障电力供应连续性和可靠性的重要元件,对其抗震性能开展研究十分必要。以某型中压真空断路器为例,通过响应谱分析、多体动力学仿真及抗震性能试验,深入探讨了其在地震环境下的抗震性能。仿真与试验结果表明,该断路器在结构强度、部件工作完整性及触头弹跳三方面均具有较高的安全系数,满足地震环境下的工作要求。

关键词: 中压真空断路器, 抗震性能, 响应谱分析, 多体动力学仿真

Abstract:

Earthquakes,as severe natural disasters, pose significant threats to the safe and stable operation of power systems.Circuit breakers, critical components for ensuring continuous and reliable power supply, require thorough investigation of their seismic performance.A medium voltage vacuum circuit breaker is focused on, and its behavior under seismic conditions is evaluated by employing response spectrum analysis, multibody dynamics simulation, and seismic performance testing.The results demonstrate that the circuit breaker exhibits high safety margins in structural strength, operational integrity of components, and contact bounce control, meeting operational requirements during earthquake.

Key words: medium-voltage vacuum circuit breaker, seismic performance, response spectrum analysis, multibody dynamics simulation

中图分类号:

TM561.2

陈涛, 王贝贝. 中压真空断路器抗震性能仿真与试验分析[J]. 电器与能效管理技术, 2025, 0(8): 45-51.

CHEN Tao, WANG BeiBei. Simulation and Experimental Analysis of Seismic Performance for Medium Voltage Vacuum Circuit Breakers[J]. LOW VOLTAGE APPARATUS, 2025, 0(8): 45-51.

图/表 16

图1

图2

表1

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参考文献 10

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[2]	夏晓磊, 郑海龙. 基于IEC标准的核电厂中压断路器暂态恢复电压研究[J]. 电工电气, 2023(1):63-66.
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材料	密度/(kg·m^-3)	弹性模量/GPa	泊松比
环氧树脂	1 800	3	0.38
95%高铝瓷	3 700	300	0.25
Q235钢	7 850	206	0.30
铜	8 300	110	0.34

项目	要求值	试验1	试验2	试验3	仿真值
分闸速度/(m·s^-1)	1.20±0.30	1.16	1.45	1.48	1.34
分闸时间/ms	20.0~50.0	26.2	28.0	29.2	35.0
合闸速度/(m·s^-1)	0.60±0.20	0.74	0.73	0.78	0.63
合闸时间/ms	35.0~70.0	47.2	48.6	48.1	42.0
开距(三相平均)/mm	11.0±1.0	10.4	10.3	10.3	10.4
超程(三相平均)/mm	3.5±1.0	3.3	3.5	3.5	3.3

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