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罐式断路器壳体结构设计仿真分析与优化

来源：电工电气发布时间：2025-10-28 13:28 浏览次数：6

罐式断路器壳体结构设计仿真分析与优化

高军，刘剑，秦鹏刚，陶世林，裴明昊

(西安西电高压开关有限责任公司，陕西西安 710018)

摘要：罐式断路器壳体结构的可靠性会直接影响设备及电网的安全运行。以三相机械联动罐式断路器为例，在壳体正常工况下和承受破坏水压的工况下分别进行结构仿真分析，结果表明断路器壳体在破坏水压作用下存在较大应力集中现象，最大值大于材料抗拉强度，会导致壳体的破裂、漏气。针对断路器壳体结构设计的薄弱点进行结构改善，使壳体直接受力区域的应力水平显著降低，结构强度和运行可靠性得到明显提升。

关键词： 罐式断路器；壳体结构；破坏水压；抗拉强度；结构强度

中图分类号：TM561.3 文献标识码：B 文章编号：1007-3175(2025)10-0066-05

Simulation Analysis and Optimization of the Shell

Structure Design of Tank-Type Circuit Breaker

GAO Jun, LIU Jian, QIN Peng-gang, TAO Shi-lin, PEI Ming-hao

（Xi’an XD High Voltage Apparatus Co., Ltd, Xi’an 710018, China）

Abstract: The reliability of the shell structure of a tank-type circuit breaker directly impacts the safe operation of the equipment and the power grid. Taking a three-phase mechanically linked tank-type circuit breaker as an example, structural simulation analyses were conducted under normal operating conditions and destructive hydraulic pressure conditions. The results indicated that the circuit breaker shell exhibited significant stress concentration under destructive hydraulic pressure, with maximum stress exceeding the material’s tensile strength, leading to shell rupture and gas leakage. Structural improvements were made targeting weak points in the shell design, significantly reducing stress levels in directly loaded areas and enhancing structural strength and operational reliability.

Key words: tank-type circuit breaker; shell structure; destructive hydraulic pressure; tensile strength; structural strength

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