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(hù)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(jī)械操作和保護(hù)特性開展，沒有反映負(fù)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(hù)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(hù)失效機(jī)理的基礎(chǔ)上，提出斷路器電氣操作和過載保護(hù)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(jī)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(diǎn)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(fù)載的連接方式、分?jǐn)鄺l件和首熄弧相的隨機(jī)性，采用累積損

3、傷理論建立斷路器電壽命退化失效模型?；诖四Ｐ?，采用Monte-Carlo模擬方法，得到不同負(fù)載連接方式、不同觸頭磨損量極限值時隨機(jī)分?jǐn)鄺l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(hù)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(hù)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(hù)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(hù)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(shí)現(xiàn)了電流波形實(shí)時監(jiān)測、燃弧時間和燃弧能量等特征參數(shù)的實(shí)時計算，而且實(shí)現(xiàn)試品故障的自診斷與切除。針對過載保護(hù)特性試驗時間長的問題，提出試品串聯(lián)連接的試驗控制