低压断路器是电力行业低压电器产品的重要组成部分,随着自动化水平的进一步提高,对断路器产品的性能和寿命要求也就越来越高,而断路器的可靠性主要决定于其操作机构的可靠性。因而研究低压断路器操作机构的可靠性和优化设计技术具有重要的意义和实用价值。以CM1-225型低压塑壳断路器为主要研究对象,本课题对断路器操作机构的分闸过程、可靠性分析与优化设计进行了研究。首先使用三坐标测量仪和PRO/E软件建立塑壳断路器的三维模型,在PRO/E中进行零部件的装配,通过接口软件MECH/PRO导入ADAMS中,进行初步分析,并根据实际参数完善模型。基于应力-强度干涉模型对断路器操作机构可靠性分析方法进行了研究。利用ADAMS的柔性体建模功能建立了操作机构的刚柔耦合模型。通过仿真分析,得到了操作机构关键部件的应力值变化和分布情况。将仿真数据与可靠性设计理论相结合,得出了相关部件的静强度可靠度和疲劳强度可靠度。通过仿真分析操作机构分断弹簧的刚度系数、关键轴的位置和关键部件的质心位置对断路器分断速度的影响,找出影响分断速度的关键因素。以其作为设计变量,并以提高分断速度为优化目标,对操作机构进行了优化。本课题是结合河北省自然科学基金资助重大项目“电力系统保护电器可靠性理论与网络化技术研究及其应用”进行的。