摘要：以气体绝缘开关设备(gas insulated switch-gear,GIS)整间隔为研究对象,综合考虑集肤效应、接触电阻、自然对流和辐射等因素,建立了整间隔三维电磁场、流场、温度场多物理场耦合仿真模型,计算分析了其功率损耗、温度场及气流场分布,获得了整间隔温度梯度分布规律。针对小型化GIS典型通流结构,提出了基于差分进化算法的多目标、多参数优化方法,缩小筒体外径4.7%,降低材料成本22.6%。按照国标进行了温升试验,仿真误差小于8%,验证了仿真模型的准确性和优化算法的合理性,为小型化GIS通流设计优化提供了较好的理论和技术支撑。

摘要：以国内外电站应用量最大的126 kV隔离开关为研究对象,根据其结构特点及经常出现故障的原因,通过三维仿真分析及抗震计算,得出隔离开关周围空气域的电场分布及主导电系统的温度分布,从而优化结构设计中的薄弱环节,得到满足要求的技术参数。通过隔离开关真型抗震试验、温升试验、绝缘试验研究,解决了隔离开关在正常运行中的失效问题,校核了隔离开关的抗震水平和机械强度,验证了隔离开关的绝缘能力。设计出的新型高压隔离开关满足运行要求,为后续隔离开关设计分析提供了理论的解决方法。

摘要：为实现城市轨道交通直流快速断路器的国产化,研制了1 800 V/80 k A大容量直流快速断路器。重点介绍了直流大容量短路开断相关系统的设计,通过电磁场和动力学耦合仿真,获得了直接过流脱扣器的动态特性,通过建立空气直流电弧的磁流体动力学（MHD）模型,分析了电弧在开断过程中的运动以及弧根转移过程。基于仿真结果研制的样机按照IEC标准顺利通过了全部型式试验。仿真和试验结果表明：脱扣时间和电弧转移过程对开断性能具有重要的影响,该断路器开断短路电流时电弧转移迅速,电弧电压上升较快且不存在停滞现象,脱扣时间小于5 ms,燃弧时间在12 ms以内,具有开断100 k A短路电流的能力,从而验证了仿真对实际产品设计的指导意义。

摘要：气体绝缘输电线路(gas insulated metal-enclosed transmission line,GIL)中设置上提式微粒陷阱是目前最常用的微粒抑制措施,能有效捕捉微粒并限制其运动。为使微粒陷阱捕获效果达到最佳,提出了直流电压下微粒陷阱捕获效能的有限元计算方法,研究分析了不同结构参数对上提式微粒陷阱的电场分布特性和捕获效率的影响;以此为基础,提出了上提式微粒陷阱优化设计的约束条件,结合混沌粒子群算法,联合调用COMSOL及MATLAB对微粒陷阱的结构进行优化。结果表明:一定范围内陷阱的提升高度及厚度越大,栅格的宽度越小,对内部电场的屏蔽效果越好;增大陷阱的厚度,提升高度、长度以及分布角,选取适当范围的挡板与栅格的宽度比有助于提高微粒陷阱的捕获率;优化设计后的上提式微粒陷阱可达74.16%,较优化前提升53.36%,并通过缩比装置的微粒捕获试验验证了仿真计算规律的有效性。该研究结果和优化方法可有效提升陷阱对微粒的抑制作用,为直流GIL及GIS母线微粒陷阱的结构设计提供技术支撑。

摘要：以三角密封结构在高压复合绝缘子中的密封性能为分析主体,依据应变能理论的数值拟合方法,在试验测试获得密封用橡胶材料力学性能的基础上,对三角密封结构中O形橡胶密封圈的应力及变形进行了非线性仿真分析。首先分析不同压缩率下三角密封结构的应力及变形,得到变形随压缩率的变化规律,预压缩应力随压缩量变大而趋于增大,确定了易发生密封失效的应力集中区域分布于密封圈挤压后的下部左右两侧。然后基于不同气压下三角密封结构的密封性能进行研究,分析了应力集中区域随着内压的增大向作用力一侧移动,得到接触面最大压力及接触区域随内压的变化情况,反映出不同压缩率和气压作用下的密封性能,对复合绝缘子产品的三角形密封结构设计具有应用的指导意义。

摘要：采用均匀沉淀包覆法对微米氧化铝表面改性工艺进行了研究。以氧化铝表面纳米结构尺寸为响应,进行全因子试验设计,按分组实施试验,测定并记录不同组别的微米氧化铝表面纳米结构尺寸。基于Minitab的数据分析和拟合,获取数学关系。在数学关系上取点,变更参数进行重复试验,总结并建立制备工艺-纳米结构关联关系。结果表明:均匀沉淀包覆表面纳米化修饰技术的前躯体种类、热解工艺存在明显的交互作用。氧化铝在温度较低、处理时间较短时易形成纳米级包覆层。

摘要：本文从高压开关产品用电器件的功能设计、选型设计、数据传递和物资采购出发,从特征参数名称标准化、物料编码标准化、图纸标准化和物料编码取码逻辑等方面进行了技术标准化分析,明确了标准化特征参数名称的技术要点,建立了标准化取码规则和取码逻辑,确定了高压开关产品用电器件技术信息的标准化展现载体及形式。通过以上研究形成的电器件标准化技术内容,能够促进高压开关产品用电器件数据信息高效传递,同时符合物资采购的招标原则,以电器件标准化设计推动高压开关产品高质量生产。

摘要：合闸凸轮作为高压断路器弹簧操动机构的核心零部件,其轮廓曲线直接决定着断路器的机械特性。传统的合闸凸轮设计方法是依据断路器合闸行程曲线,反推出凸轮的轮廓曲线。这种方法设计出的凸轮存在动力特性无法准确匹配负载特性、轮廓曲线需要反复试验修正等不足。文中阐述了一种合闸凸轮的优化设计方法,根据该方法设计出的合闸凸轮,动力特性与负载特性匹配性好,输出效率高。最后通过仿真验证和样机试验,证明了该优化设计方法的可行性。

摘要：1 120 kV特高压直流隔离开关的核心问题在于其通流能力,而载流系统的接触部位温升大小决定了隔离开关的通流水平。文中从接触电阻理论出发,研究了接触压力与接触点数对接触电阻的影响规律,设计了一种双层环形触指/触头载流结构,开发了环形触指的制造加工工装及加工工艺流程,并在环形触指/触头的基础上设计出了高载流技术的新型1 120 kV特高压直流隔离开关。为进一步研究隔离开关载流性能,文中对触指/触头接触部位进行了独立的电—热耦合分析,结果显示载流系统最大温升61.56 K,满足国标规定的温升值65 K。最后,通过隔离开关载流系统温升试验、动热稳定试验以及直流隔离开关整机的绝缘试验,进一步验证了设计的载流系统的可靠使用性能。

摘要：为满足某特高压小型化断路器产品提出的M2级寿命试验目标,搭建了包含缓冲压力和位移的测试系统,对断路器配用的超大功率碟簧液压机构进行测试和分析。针对"分闸不到底"的测试结果,采用缓冲压力测试与仿真结合优化设计的方法,在分闸缓冲压力测试与液压系统仿真的基础上,以机构的最大缓冲压力为优化目标对其分闸缓冲参数进行优化,提出缓冲改进方案。改进后,分闸缓冲得到大幅改善,解决了该机构在研制过程中出现的"分闸不到底"故障,断路器顺利通过GB 1984-2014规定的M2级寿命试验验证,达到了产品设计目标。研究结果验证了文中优化方法的有效性,对碟簧液压机构的缓冲优化设计具有指导意义。