开关柜过热问题不仅降低了开关柜的安全稳定性,而且浪费电力能源。目前,针对开关柜过热问题的研究主要集中在三个方面:开关柜温度在线监测系统的研究、温度场仿真分析和减小接触电阻的设计方法。但对开关柜运行中局部发热和接触电阻二者恶性循环问题涉及较少。本文利用记忆合金在预形变约束状态下的升温回复特性,将记忆合金材料制成紧固弹簧和连接垫片用于真空开关柜中改善局部发热和接触电阻的恶性循环问题,提高设备运行的安全性并节约电能,具有十分重要的工程应用意义。论文的主要内容如下:(1)研究电接触模型、电接触温升以及影响接触电阻的因素,分析了形状记忆效应约束状态下的回复力模型,然后围绕形状记忆效应如何提高开关柜安全性和节约电能两方面展开研究。(2)设计试验方案获得了记忆合金在预形变约束态下的回复力数据,得出约束状态下回复力随温度的变化规律,根据Logistic模型采用最小二乘法对非线性回归模型进行拟合得出回复力与温度的函数关系,同时分析研究了预形变量和热循环对模型的影响并进行修正。(3)设计试验对比分析了采用普通材料和记忆合金材料的电接触部位接触电阻随接触压力和温度的变化规律,得出了形状记忆效应能够降低接触电阻的结论,其中采用记忆合金垫片的铜排接触电阻最高下降85%,采用记忆合金弹簧的梅花触头接触电阻最高下降45%。以铜排连接部位为例,选取接触部位的接触压力和温度作为影响接触电阻的自变量,对接触电阻的非线性回归模型进行求解,得到了采用记忆合金垫片的铜片连接处接触电阻随温度和接触压力的函数关系。(4)将记忆合金材料应用到12kV3150A真空开关柜电连接部位中,通过单独电接触部位温升和整柜温升试验获得采用记忆合金材料与普通材料的电连接部位温升数据,发现了采用记忆合金材料的电接触部位温度在不同程度上低于采用普通材料的,其中单独铜排温升试验温度最高下降6.5℃,单独梅花触头温升试验温度最高下降5.9℃,整柜温升试验温度最高下降2.3℃,证明了记忆合金应用在12kV3150A开关柜电连接部位的安全性与节能性。