对于特高压断路器液压操动机构,灭弧室本体对液压操动机构的分闸速度要求非常高,由于驱动负载力较大,速度提升会造成惯性力的提高,对工作缸缓冲压力影响明显,如果缓冲压力过高,对缓冲部位的零部件造成的损伤比较严重;缓冲腔压力过于低缓,则无法起到应有的缓冲效果,造成运动末速度较大,在运动行程终点产生较大的机械撞击。怎样均衡二者之间的关系,是液压系统缓冲结构设计必须考虑的关键要素。
对于高压断路器配液压操动机构常用的阶梯型缓冲结构,由于不同的缓冲行程、缓冲作用面积以及缓冲间隙均会对缓冲性能产生影响,增加缓冲行程、缓冲作用面积和缓冲间隙可以降低缓冲压力峰值,改善缓冲性能,但是会减少活塞的运动时间,也有可能增大活塞的末速度,其中增加缓冲行程还会降低活塞的运动速度,影响断路器的速度特性,因此需要对上述3个要素进行变参分析,对其综合作用进行仿真研究,最终得到最优方案,此处仅对缓冲间隙的优化过程进行说明。
优化后的机械行程曲线缓冲阶段更加平缓,分闸速度并未受到影响,运动末速度也没有发生明显变化,优化后的缓冲压力峰值由105.8MPa降低为78MPa,降低幅度为26.3%,明显改善了缓冲部位零部件的工况,有利于提高整机的工作寿命。