侧偏力矩与滑动力矩的关系及优化措施

2025-09-29 百科知识版权反馈

【摘要】：如图7-20所示，各动导电杆侧向力峰值分布与侧偏力矩和滑动力矩的相似，呈不对称凹形分布，且侧向力方向为由外向内。

对于框架断路器多并联动导电杆触头系统，其电动稳定性不仅受到电动斥力的影响，动导电杆的侧偏和滑动现象同样会影响其电动稳定性，因此深入分析动导电杆侧偏和滑动现象的发生机理具有重要的意义。

在短时耐受过程初始阶段，动导电杆上的侧偏力矩与滑动力矩峰值如图7-18所示，可以看出各相No.4和No.5动导电杆的侧偏力矩和滑动力矩峰值为负值（No.4动导电杆为A₄、B₄、C4动导电杆的统称，其余No.命名规则相同），与No.1和No.2的方向相反，结合图7_-8所示的侧偏力矩和滑动力矩方向示意，可以发现：侧偏力矩迫使外侧动导电杆上部向各相中心侧偏，滑动力矩迫使外侧动导电杆头部向各相中心滑动，如图7-19所示。由图7-18还可以看出，侧偏力矩和滑动力矩的分布一致，都呈不对称凹形分布。这是因为动导电杆厚度较薄，其侧偏力矩和滑动力矩主要是由于侧向力（F_l）分别关于图7-8所示的各动导电杆局部坐标系的x轴和y轴分布不平衡造成的。如图7-20所示，各动导电杆侧向力峰值分布与侧偏力矩和滑动力矩的相似，呈不对称凹形分布，且侧向力方向为由外向内。

图7-18 动导电杆上的拧转力矩

a）侧偏力矩T_t b）滑动力矩Ts

图7-19 外侧动导电杆拧转力矩方向(https://www.chuimin.cn)

a）侧偏力矩T_t b）滑动力矩Ts

图7-20 动导电杆侧向力Fl

a）动导电杆侧向力峰值 b）侧向力防线

动导电杆上的侧向力主要是同相其他动导电杆的吸引力和其他相动导电杆的吸引力或者排斥力的叠加（电流同方向时为吸引力，电流方向相反时为排斥力）。同相动导电杆之间距离较近，故来自同相动导电杆的吸引力占据主导；处于相中间动导电杆（如No.3）所受两侧动导电杆的吸引力平衡，故其侧向力较小；最外侧的动导电杆（如No.1和No.5）所受其余同相动导电杆的吸引力叠加，故其侧向力较大，这就造成侧向力呈凹形分布，且迫使外侧动导电杆侧向力方向为由外向内。其次，叠加来自其他相动导电杆的吸引力或者排斥力以后，侧向力凹形分布呈不对称形态。以A₅动导电杆为例，在A相电流峰值时刻附近，来自A₁～A₄动导电杆的吸引力与来自B₁～B₅和C₁～C₅动导电杆的排斥力方向相同，相互叠加；对比A₁动导电杆，来自A₂～A₅动导电杆的吸引力与来自B₁～B₅和C₁～C₅动导电杆的排斥力方向相反，相互抵消，从而造成A₅动导电杆所受到的侧向力比A₁动导电杆的大。

侧偏力矩与滑动力矩的关系及优化措施

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