开关电器触点的机电械磨损度量及其剩余寿命估计

开关电器动、静触点的磨损状况影响着触点接通主电路的可靠程度，也直接反映着触点碰撞及燃弧的综合作用效应。同时，动、静触点磨损也是环境温度变化、电源电压变化、关键机电部件劳损等综合作用累积的结果，故磨损累积势态反映着开关电器整机性能退化的势态。.研究以低压断路器为样机，主要：[1]研究连杆机构、弹簧、支架、触点组成的联动系统的动力学原理，推导触点碰撞产生的机械能量损失，提出基于能量损失和材料分析的机械磨损度量算法；[2]研究分断时触点电气磨损耗能的估算方法，提出基于电能损耗、电弧理论和触点材料分析的电气磨损度量算法；[3]研究机械、电气磨损量的融合算法；[4]研究磨损累积的时序模态，探索触点健康状态及剩余寿命的估计方法。.度量开关电器触点机、电磨损，获取机电磨损的时序模态，估计触点的健康状态和剩余寿命，能帮助及时切除不健康、可能失效的服役开关电器，减少电网终端故障隐患。

小型断路器长期使用过程中由于温升、辐射、触头碰撞、机械运动等原因造成各关键机电部件机械磨损和电气磨损。磨损的不断累积导致小型断路器分断特性不断退化。当其退化到分断时间允许最大分断时间之后，小型断路器磨损至极限，不能继续使用。为了研究小型断路器整机的磨损程度及退化程度，项目主要进行了以下研究工作：(1) 设计并搭建了小型断路器动态电性能测试系统，包括硬件系统和软件系统，硬件系统主要包括模拟负载控制电路、数据采集电路以及电压电流检测电路，软件系统主要包括模拟负载控制程序、数据采集程序以及数据处理(显示、存储)程序，用于处理触点、双金属片、电磁脱扣器及整机电压电流数据；(2) 基于实测数据，对小型断路器各关键机电部件进行多场耦合仿真分析，获得各部件能耗，并提出机械磨损度量方法；(3) 基于实测电压电流数据，得到稳定接通状态和分断过程各部件能耗占比，以能耗占比度量小型断路器各部件电气磨损量；(4) 针对各部件不同的工作特性，找出各部件机电磨损度量特征量及方法；(5) 分别在手动闭合、手动分断、故障电流自动分断模式下，研究小型断路器整机机电磨损融合方法；(6) 根据实测数据及磨损度量方法研究小型断路器退化规律并根据该规律预测剩余寿命。