针对隔离开关在闭合时存在闭合不到位、过位、触点松动等问题,使用Ansys Workbench软件对不同闭合状态的高压隔离开关GW4D-126D(W)进行有限元分析。利用激光振动仪进行试验模态分析,验证有限元仿真的准确性。通过对不同闭合状态下的振动信号的采集分析,提取出特征参数,最终分辨出分合状态。因为隔离开关长期处于闭合状态，开合次数极少，因此在隔离开关开合过程振动信号分析的基础上，提出了对于隔离开关的振动模态分析，提取正常运行过程中隔离开关振动信号的特征信息，从而有助于实现对隔离开关有效地实时监控。同时，隔离开关的振动模态分析［8］对于优化隔离开关结构，防止台风等自然灾害引起设备共振不正常运行造成大面积停电事故，具有理论研究价值和实际的工程指导意义。1基于模态分析的分/合状态判别方法基于模态分析的分/合状态判别方法示意图如图1所示。在隔离开关的同一侧导电臂安装激振器(不用人工激励)、压电式加速度传感器。图1基于模态分析的分/合状态判别方法示意图使用激振器对不同分/合状态的静止隔离开关导电臂进行单点激振，通过压电式加速度传感器获得响应振动信号。一种基于模态分析-电动折弯机数控钢管滚圆机滚弧机张家港钢管滚弧机数据采集卡采集激励信号与响应信号，传输至处理器进行数字信号处理，再进行双通道的快速傅里叶变换分析，得到在一个系统内输入点和输出点之间的频率响应函数。取频率响应函数的平均值，从而根据拟合的频率响应函数，识别出隔离开关的模态参数(固有频率、阻尼比、一种基于模态分析-电动折弯机数控钢管滚圆机滚弧机张家港钢管滚弧机模态振型)。若试验条件允许，可在导电臂上等距离放置多个加速度传感器，本文由公司网站滚圆机网站 转摘采集转载中国知网整理!   http://www.dapengkuoguanji.com/ 从而获得同一时刻的加速度信号，积分获得速度信号和位移信号，进而拟合出同一时刻的振型，根据振型能够更准确地判断出分/合状态。2有限元仿真分析高压隔离开关由于整体模型(包含瓷柱)的前6阶固有频率都在10Hz以下［9］，若建立隔离开关的整体模型，则得到的固有频率和振型主要是瓷柱的振型。由于现场环境噪声(风、车辆等)的频率也在10Hz以下，所以无法从电器与能效管理技术(2018No．8)·仿真技术·析。前5阶的不同分/合状态下模拟计算固有频率，如表1所示;前5阶的不同分/合状态下模拟计算整体变形如表2所示。表1不同分/合状态下模拟计算固有频率阶数固有频率/Hz打开闭合1158．48115．432230．2不同分/合状态下模拟计算整体变形阶数打开闭合12345由表1可得，闭合时隔离开关的每一阶的固有频率与打开时的固有频率相比，要明显小于打开状态下每一阶的固有频率。表2中选取的模态振型的整体变形方向都为水平方向，并且每阶振型变形最大的位置都在导电臂靠近触头触指的部分，因此激光测振仪的测量点选在导电臂侧面的前端。3试验模态分析为验证基于模态分析的分/合状态判别法的可行性，进行模态试验。模态试验流程图如图4所示;试验现场如图5所示。图4模态试验流程图图5试验现场由于试验条件有限，本文选用便携的力锤来产生激励信号，用激光测振仪来获得响应信号，从而验证此判别方法的可行性。由于力锤是单点激励，所以激光测振仪无法同时获得同一时刻的多点加速度信号。只能由单点输入信号单点输出信号(SISO)获得固有频率这一模态参数。在隔离开关的实际运行中，可以利用自然环境振动(如风、车辆、行人等)，实现系统的参数识别。试验中以GW4A-126D(W)型隔离开关的触指侧导电臂为研究对象，用CT1005LC型力锤单—63—一种基于模态分析-电动折弯机数控钢管滚圆机滚弧机张家港钢管滚弧机本文由公司网站滚圆机网站 转摘采集转载中国知网整理!   http://www.dapengkuoguanji.com/