王增彬，张 拓，姚聪伟，孙 帅，王立军

（1.广东电网有限责任公司电力科学研究，广州 510080；2.广东省电力装备可靠性企业重点实验室，广州 510080；3.西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室，西安 710049）

0 引言

高压开关是电网中的关键设备之一，起着控制和保护电路的双重作用，是电力系统安全可靠运行的重要保障。在电力系统发生的事故中，由开关设备引起的故障占很大比例[1]，严重影响电力系统安全可靠运行。第三届CIGRE 断路器可靠性报告指出，断路器故障原因占比最高的是操作机构机械故障[2-4]，因此对断路器机械特性进行研究十分必要。断路器在长期运行过程中，部分受力大的部件可能会出现疲劳损伤，GB 1984—2014[5]对此作出相关规定，因此需要对断路器机构的关键部件进行疲劳寿命分析。

随着数值仿真技术广泛应用于现代工业生产过程中，制造物理样机之前会建立虚拟样机进行仿真模拟，可以提前了解其性能，提出指导性意见[6-9]。国内外已有诸多学者对断路器的电弧性质进行了研究[10-11]，对断路器操动机构建立仿真模型，并计算其机械特性[12-15]。高压断路器操动机构属于机械装置，在其长期运行过程中还应考虑疲劳损伤。国内对于疲劳损伤问题的研究起步较晚，但仍取得许多研究成果[16-18]。文献[19]利用多体动力学软件Adams 建立真空断路器操动机构的虚拟样机，并对断路器的分合闸过程进行了仿真；文献[20]利用机械系统多体动力学分析软件Motion 与液压系统仿真软件AMEsim 建立联合仿真模型，对420 kV 高压液压操动式断路器机构进行了仿真分析；……