低壓斷路器的可靠性評估及其試驗技術(shù)研究.pdf

1、低壓斷路器是用于電能傳輸和分配、用電設(shè)備保護和控制的重要電器產(chǎn)品，其可靠性評估是保證產(chǎn)品質(zhì)量的一項重要工作?，F(xiàn)行的可靠性評估方法只針對機械操作和保護特性開展，沒有反映負荷應(yīng)力對斷路器操作可靠性的影響，且現(xiàn)有的過載保護可靠性評估方法耗時時間長，沒有考慮動作時間分散性對產(chǎn)品可靠性的影響。因此，為全面分析和評估低壓斷路器的可靠性，本文在分析低壓斷路器電氣操作和過載保護失效機理的基礎(chǔ)上，提出斷路器電氣操作和過載保護可靠性評估方法，并針對試驗控制

2、技術(shù)問題，提出相應(yīng)的解決方案。
　　首先，通過分析低壓斷路器電氣操作的失效模式和失效機理，建立電氣操作失效分布模型。采用灰色—粒子群優(yōu)化算法求解模型參數(shù)的極大似然估計超越方程組，得到模型參數(shù)的點估計與區(qū)間估計。在此基礎(chǔ)上，提出采用可靠壽命作為電氣操作的可靠性評價指標(biāo)，并給出可靠性評估試驗方法。
　　然后，以燃弧期間燃弧電流對觸頭的侵蝕作為性能退化量，綜合考慮低壓斷路器三相負載的連接方式、分斷條件和首熄弧相的隨機性，采用累積損

3、傷理論建立斷路器電壽命退化失效模型。基于此模型，采用Monte-Carlo模擬方法，得到不同負載連接方式、不同觸頭磨損量極限值時隨機分斷條件下單極和多極斷路器電壽命的分布模型。
　　其次，通過分析低壓斷路器過載保護試驗原理，建立可靠性快速試驗電流動作時間與過載長延時動作時間的關(guān)系模型，確定快速試驗電流與此試驗電流下的動作時間范圍。根據(jù)過載保護特性分布規(guī)律，提出采用快速試驗電流動作時間的總體變異系數(shù)作為過載保護的可靠性評價指標(biāo)，并基

4、于計量抽樣方法結(jié)合概率統(tǒng)計理論制定可靠性驗證試驗方案。
　　最后，設(shè)計并研制低壓斷路器電氣操作和過載保護可靠性試驗裝置。針對電氣操作試驗電源容量大、試品故障診斷難等問題，提出一種基于交替試驗控制技術(shù)與多任務(wù)試驗控制技術(shù)的協(xié)調(diào)控制方法；通過對裝置軟件算法和硬件電路的優(yōu)化設(shè)計，不但實現(xiàn)了電流波形實時監(jiān)測、燃弧時間和燃弧能量等特征參數(shù)的實時計算，而且實現(xiàn)試品故障的自診斷與切除。針對過載保護特性試驗時間長的問題，提出試品串聯(lián)連接的試驗控制