摘要：对于电力系统而言，高压断路器属于其中关键的构成部分，在短路电流的开断与线路投切的管控方面凸显出良好的效果，如何保证高压断路器的机械可靠性与寿命，对于实现电网运行的安全与稳定性可谓十分关键。本文通过分析高压断路器的零件机械可靠性，合理评估了高压断路器零件的寿命。此研究以分析和评估高压断路器的机械可靠性和寿命为目的，以便有效提升高压断路器的机械可靠性，并延长相关零件的使用寿命。
关键词：高压断路器；机械可靠性；寿命
前言：众所周知，保证电力系统的正常稳定运行十分必要，高压断路器在其中拥有一定的管控和保护功能。不但属于电网系统中的调控设施，而且可以在线路投入或者切除过程中也体现出相应的操控作用。鉴于髙压断路器产生的故障类型十分多，机械故障可谓其中的主要故障类型之一。无论是断路器的分合闸，还是部分零件受损等故障，保证高压断路器机械的可靠性均尤为必要，因此，系统探讨与评估高压断路器的机械可靠性与寿命具有重要的意义。
一、高压断路器的零件机械可靠性分析
（一）分闸拉杆拐臂的机械可靠性
分析分闸拉杆拐臂的机械可靠性，以参数、载荷与尺寸当作随机变量。材料是45号钢，相应的弹性模量与泊松比分别是E=205000MPa，v=0.284，具体的极限状态方程是：
上式（1）中σs表示屈服的强度；σ表示ANSYS得到的最大等效应力数值；F代表荷载；E表示材料相应的弹性模量；v代表泊松比；r表示拐臂销孔相应的半径。
相关模型内随机变量符合正态分布，处于独立状态，其中载荷F选用分闸弹賛相应的最大载荷，而标准差则选用允许偏差土△F中的1/3，有关尺寸标准差以“3V’标准作为根据。具体的分闸拉杆拐臂可靠度相应计算模型随机变量情况见下表1。
从上述有限元的计算结果可知，分闸拉杆相应的最大等效应力存在销孔位置,具体的最大等效应力是192.64MPa。
（二）机构连杆的机械可靠性
实施机构连杆的可靠性探究，需科学选用机构连杆的随机变量，构建相应的极限状态方程，材料是45号钢，具体的机构连杆极限状态方程是：
根据有限元的分析，得出机构连杆相应的最大等效应力是51.254MPa。通过计算获取机构连杆相应的可靠度是0.99864。
二、高压断路器的零件寿命评估
（一）分闸拉杆拐臂的分析说明
笔者分析分闸拉杆拐臂寿命时，主要以相关强度退化的曲线作为依据，实现对拐臂可靠度与断路器实际操控次数所产生变化状况的明确，从有关研究中可以掌握45号钢的疲劳试验结果，并获取强度退化模型相应系数C、D，具体的试验所得结果见下表3[1]。
以NESSUS概率的计算作为依据可得，关于分闸拉杆拐臂相应的最大等效应力符合均值256.15Mpa,方差为46.11Mpa呈现的正态分布情况，而强度R（n）属于操控次数n相关的随机变量，运用采用积分的方式得到分阐拉杆拐臂处于各个操控次数之下的可靠度情况，其进行操控时相应的可靠度下降曲线情况见下图4。
从上图4与表4中可知，当断路器完成10000次操控的时候，分闸拉杆拐臂相应的可靠度是0.99358，通过对分闸拉杆拐臂的变量进行优化处理，达到使此零件可靠性得以提升的目的[2]。
（二）机构连杆的分析说明
此研究的机构连杆使用材料是45号钢,根据上述的强度退化曲线图可知，机构连杆的相应最大等效应力符合均值218.12Mpa,方差为61.34Mpa呈现的正态分布情况，基于对机构连杆强度退化情况的考虑，有关可靠度和操控次数的关联情况见图5。
处于各个操控次数之下的可靠度情况见下表5。
总结：从该论文的分析当中可知，系统探讨与评估高压断路器的机械可靠性与寿命尤为关键，具有重要的意义。本文经过对高压断路器的零件机械可靠性加以分析，并评估了高压断路器零件的寿命：分闸拉杆拐臂的分析说明、机构连杆的分析说明。望该研究的结果，能得到有关的重视，从中获取一定的启示与帮助，从而有效确保我国电网运行的安全稳定性。
参考文献:
[1]王耕,李铁岭.高压断路器控制回路继电器和元件可靠性分析及提升措施[J]. 农村电气化,2016,30(16):117-119.
[2]李海波.高压断路器缓冲装置加工及维护重点分析[J].高压电器, 2017,32(16):178-181.
[3]雷元林,彭向阳.真空断路器的可靠性研究分析[J].科技创新与应用, 2017,25(11):189-193.
论文作者:徐刚,陈佳琪,田利忠
论文发表刊物:《电力设备》2018年第14期
论文发表时间:2018/9/18
标签：断路器论文; 高压论文; 可靠性论文; 连杆论文; 拉杆论文; 机械论文; 寿命论文; 《电力设备》2018年第14期论文;