田芸贺， 夏克文， 解 敏

(河北工业大学电子信息工程学院， 天津 300401)

随着智能电网的迅速发展以及供配电市场规模逐步扩大，传统的供配电系统已经无法满足国家电网的需求[1]。低压断路器作为接通和分断短路电流的开关电器，并且具有过负载、短路、欠压和漏电保护功能，已经广泛地应用于低压配电系统之中[2-3]。由于用户的用电量急剧上升，对断路器的需求增大，市场对低压断路器性能的要求也越来越高。其中，现代新型工艺对低压电器的开发提供了良好的条件，提高断路器限流能力，因此设计小型化、低能耗、高分断、高性能、可通信的智能型低压断路器一直是研究热点问题[4]。

为了达到低压断路器的小型化、高性能指标，需要合理地设计触头弹簧系统。其中，动、静触头之间的相互作用保证了断路器的正常通断，通过合理设计触头弹簧的质量与体积，保证稳定的触头压力，减小不必要的机械磨损，防止发生“弹跳”现象，实现触头结构的稳定性[5]。同时为了保障弹簧处于正常工作状态，需要对弹簧静强度、刚度、疲劳系数、旋绕指数等条件进行约束[6]。其中，传统的经验估算不能够建立科学的数学模型，使得设计的断路器具有体积过大、分断能力差等缺陷[7]。因此，为了更好地设计触头弹簧结构，需要结合性能良好的算法对相关参数进行优化。

智能优化算法具有全局优化性能，并且适用性强，已经广泛地应用于求解各种复杂问题最优解与满意解。……