跷板开关作为一种手动控制墙壁开关,已经成为家居生活中不可或缺的电气设备。自镇流灯这类有着浪涌特性的负载使得开关闭合过程中产生剧烈的燃弧,从而引发触点熔焊,这已经成为跷板开关主要的失效模式。迄今为止,对跷板开关触点熔焊特性的相关理论分析和实验研究较少,对于跷板开关在电涌负载条件下的熔焊机理认识不足。本文提出了跷板开关机械动作特性的有限元仿真方法,基于开发的跷板开关电涌冲击实验系统,研究了跷板开关闭合电涌负载能力及熔焊机理。首先,建立了跷板开关的力学模型,提出了跷板开关的有限元仿真分析方法。理论推导了开关操作力和触点压力在不同运动阶段下的计算公式。综合应用模型简化方法和弹簧等效方法,建立了跷板开关有限元仿真分析模型,通过有限元仿真厘清了开关闭合回跳的诱因。进一步仿真分析了接触摩擦系数和驱动速度对开关操作力和回跳时间的影响。其次,设计了跷板开关电涌冲击实验系统。设计的强电涌发生器能够实现浪涌电流峰值、宽度和允通能量的调节。开发的机械结构能够实现过渡件、支撑片和静簧片在三个平动自由度上的精确调节,进而保证了不同样品动作的一致性。基于Labview开发的软件实现了回跳时间、分断时间、熔焊力等参数计算,以及波形显示、报警和存储功能。最后,提出了开关闭合电涌负载能力的评价方法,揭示了跷板开关触点在电涌负载条件下的熔焊机理。通过开关机械动作特性实验分析,验证了模型开关与实际开关动作的一致性。通过开展允通能量等级为100～160A~2s的电涌冲击实验,研究了电容充电电压对开关触点熔焊力的影响,提出了使用分断时间差和分断操作力来评价开关闭合电涌负载能力的方法。结合开关触点发生熔焊时的典型波形和机械动作特性,阐述了触点发生熔焊的物理过程和机理。本研究可为跷板开关在电涌负载条件下的熔焊失效分析提供依据,对于提高跷板开关的抗熔焊能力设计具有实用价值。