微型斷路器故障分析及可靠性技術

目錄
“智能電網(wǎng)技術與裝備叢書”序
前言
第1章 概論 1
1.1 微型斷路器概述 1
1.1.1 斷路器的發(fā)展史 1
1.1.2 斷路器的定義和分類 1
1.1.3 智能微型斷路器簡介 3
1.2 可靠性技術概述 4
1.2.1 可靠性技術定義 4
1.2.2 可靠性評價方法 5
1.2.3 可靠性評價作用 6
第2章 微型斷路器技術發(fā)展 7
2.1 微型斷路器故障分析技術 7
2.1.1 微型斷路器故障統(tǒng)計分析 7
2.1.2 微型斷路器熱失效模型仿真分析 14
2.2 微型斷路器智能化技術 19
2.2.1 微型斷路器智能控制方案 19
2.2.2 微型斷路器智能控制試驗方案 29
2.2.3 微型斷路器控制系統(tǒng)驗證 34
第3章 微型斷路器原理及結構 36
3.1 引言 36
3.1.1 微型斷路器工作原理 36
3.1.2 微型斷路器結構 39
3.2 觸頭材料及結構 40
3.2.1 觸頭材料 40
3.2.2 觸頭結構 42
3.3 熱磁脫扣機構 43
3.3.1 雙金屬片材料和結構 43
3.3.2 電磁脫扣器結構 44
3.4 滅弧系統(tǒng)結構 44
3.4.1 滅弧室結構 44
3.4.2 產(chǎn)氣材料 45
3.5 自動控制技術 46
3.5.1 控制原理 46
3.5.2 控制結構 50
3.6 通信方式 51
3.6.1 有線通信 51
3.6.2 無線通信 54
第4章 微型斷路器故障分析 60
4.1 觸頭故障分析 60
4.1.1 接觸故障 60
4.1.2 開閉故障 61
4.1.3 觸頭失效機理 63
4.1.4 銀基觸頭材料的電弧侵蝕機理 69
4.2 操作機構故障分析 71
4.3 脫扣機構故障分析 72
4.4 控制電路故障分析 73
4.5 通信系統(tǒng)故障分析 74
4.6 其他故障分析 79
4.6.1 絕緣外殼失效模式 79
4.6.2 分勵脫扣單元失效模式 80
4.6.3 滅弧系統(tǒng)失效模式 80
第5章 微型斷路器仿真分析技術 81
5.1 觸頭模型仿真技術 81
5.1.1 仿真模型的建立 81
5.1.2 仿真流程與理論計算 93
5.2 電弧燒蝕模型 98
5.2.1 觸頭燒蝕機理分析 98
5.2.2 電極燒蝕模型 99
5.2.3 開斷過程中的燒蝕特性 109
5.3 多場耦合燒蝕模型 119
5.4 計算結果分析 124
5.4.1 仿真結果 124
5.4.2 燃弧間隙對燒蝕的影響分析 127
第6章 微型斷路器高加速試驗方法 132
6.1 恒定應力加速壽命試驗 132
6.2 步加應力加速試驗 133
6.2.1 無設計參數(shù)先驗信息場合步加應力加速壽命試驗基本方案設計 133
6.2.2 有設計參數(shù)先驗信息場合步加應力加速壽命試驗方案優(yōu)化設計 133
6.2.3 步加應力加速壽命試驗極大似然估計 141
6.2.4 基于*小風險方差的加速壽命試驗可靠性抽樣方案設計 141
6.2.5 補充加速壽命試驗可靠性抽樣方案設計 143
6.3 可靠性退化試驗 143
6.3.1 試驗條件 144
6.3.2 試驗方法 145
6.3.3 試品要求 147
6.3.4 試品檢測 147
6.3.5 失效判據(jù) 148
6.4 綜合高加速試驗方案 149
6.4.1 觸頭失效高加速試驗方案 149
6.4.2 動作機構失效的高加速試驗方案 152
6.5 高加速試驗平臺 158
6.5.1 平臺主要功能和特點 158
6.5.2 平臺依據(jù)標準 158
6.5.3 試驗條件 158
6.5.4 高加速試驗平臺工作原理與結構構成 159
6.6 高加速失效試驗 160
6.6.1 觸頭高加速失效試驗 160
6.6.2 動作機構高加速失效試驗 165
第7章 微型斷路器可靠性評價方法 169
7.1 可靠性評價指標 169
7.2 可靠性驗證試驗方案 170
7.3 可靠性驗證試驗程序 174
7.3.1 失效率驗證試驗程序 174
7.3.2 成功率驗證試驗程序 174
7.3.3 定級試驗程序 175
7.3.4 維持試驗程序 176
7.3.5 升級試驗程序 176
7.4 可靠性綜合試驗平臺 177
7.4.1 綜合檢測平臺 177
7.4.2 機械和電氣可靠性檢測裝置 183
7.4.3 短路可靠性試驗裝置 185
7.5 典型環(huán)境試驗平臺 188
7.5.1 模擬電源模塊 189
7.5.2 環(huán)境模擬模塊 189
7.5.3 負載模擬模塊 191
7.5.4 典型環(huán)境聯(lián)合實驗室 193
參考文獻 197
附錄A 可靠性試驗案例 200
A.1 電氣可靠性定級試驗 200
A.2 機械可靠性定級試驗 201
A.3 短路可靠性定級試驗(In=80A) 202
附錄B 可靠性試驗項目 204
B.1 操作可靠性試驗的檢測 204
B.2 短路保護可靠性試驗的檢測 205
B.3 過載保護可靠性試驗的檢測 206
B.4 環(huán)境試驗后控制操作可靠性試驗的檢測 206
附錄C 智能化斷路器 208