1.一种低频有载分接开关优化设计方法,其特征在于,包括:建立低频有载分接开关的电场仿真模型和真空管杠杆模型,所述电场仿真模型用于分析所述低频有载分接开关的触头内部及其接触区域的电场分布情况,所述触头包括主触头、过渡触头和定触头,所述接触区域为所述触头与其他电气部件之间发生电流传输的表面区域,所述真空管杠杆模型用于分析所述低频有载分接开关的真空管杠杆在开关操作过程中的力学行为,所述真空管杠杆为驱动真空管进行开合动作的机械部件;根据所述电场仿真模型确定所述低频有载分接开关的所述触头的制作材料,并根据所述触头的所述制作材料的电导率确定所述触头的并联数量;根据所述真空管杠杆模型优化所述真空管杠杆的结构;根据所述真空管杠杆模型优化所述真空管杠杆的结构,包括:根据实际工作条件对所述真空管杠杆模型施加外部载荷,所述外部载荷包括真空管自闭力和弹簧力,所述真空管自闭力为所述真空管杠杆在开关操作中提供的闭合力,所述弹簧力为通过弹簧施加在所述真空管杠杆上的压力;计算所述真空管杠杆模型在所述外部载荷下的应力 ,其中 为作用在所述真空管杠杆上的所述外部载荷, 为所述真空管杠杆承受所述外部载荷的受力面积;根据所述应力判断所述真空管杠杆是否发生塑性形变;根据所述应力判断所述真空管杠杆是否发生塑性形变,包括:在所述真空管杠杆的所述应力大于屈服强度的情况下,确定所述真空管杠杆发生塑性形变,调整所述真空管杠杆的结构,所述屈服强度为所述真空管杠杆发生塑性形变的最小应力值;在所述真空管杠杆的所述应力小于所述屈服强度的情况下,确定所述真空管杠杆未发生塑性形变;调整所述真空管杠杆的结构,包括:增大所述真空管杠杆的所述应力大于所述屈服强度的受力区域的受力面积;和/或,调整所述真空管杠杆的材料为所述屈服强度大于所述应力的材料。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据所述电场仿真模型确定所述低频有载分接开关的所述触头的制作材料,包括:根据所述电场仿真模型确定所述触头的所述接触区域的电场强度;根据所述接触区域的所述电场强度和所述触头的接触间距,计算得到所述接触区域的最小击穿电压 ,其中, 为所述接触区域的所述电场强度, 为所述触头的所述接触间距,所述接触间距为所述触头与相邻电气部件之间的最小物理距离,所述最小击穿电压为所述触头的所述接触区域与相邻电气部件发生电气击穿的最低电压阈值;选取电气强度大于所述最小击穿电压的材料作为所述触头的所述制作材料,所述电气强度为电气绝缘材料在电场作用下能够承受的最大电压值。
3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,根据所述触头的所述制作材料的电导率确定所述触头的并联数量,包括:根据所述接触区域的所述电场强度和所述触头的所述制作材料计算得到所述触头的电流密度 ,其中, 为所述触头的所述制作材料的电导率;根据所述触头的所述电流密度计算得到所述触头的承载电流 ,其中, 为所述触头的所述接触区域的面积;根据所述触头的所述承载电流确定所述触头的所述并联数量 ,其中, 为所述低频有载分接开关需要承载的负载电流。
4.一种低频有载分接开关优化设计装置,其特征在于,包括:第一建立单元,用于建立低频有载分接开关的电场仿真模型和真空管杠杆模型,所述电场仿真模型用于分析所述低频有载分接开关的触头内部及其接触区域的电场分布情况,所述触头包括主触头、过渡触头和定触头,所述接触区域为所述触头与其他电气部件之间发生电流传输的表面区域,所述真空管杠杆模型用于分析所述低频有载分接开关的真空管杠杆在开关操作过程中的力学行为,所述真空管杠杆为驱动真空管进行开合动作的机械部件;第一确定单元,用于根据所述电场仿真模型确定所述低频有载分接开关的所述触头的制作材料,并根据所述触头的所述制作材料的电导率确定所述触头的并联数量;第一优化单元,用于根据所述真空管杠杆模型优化所述真空管杠杆的结构;所述第一优化单元包括:第一优化子单元,用于根据实际工作条件对所述真空管杠杆模型施加外部载荷,所述外部载荷包括真空管自闭力和弹簧力,所述真空管自闭力为所述真空管杠杆在开关操作中提供的闭合力,所述弹簧力为通过弹簧施加在所述真空管杠杆上的压力;第二优化子单元,用于计算所述真空管杠杆模型在所述外部载荷下的应力 ,其中 为作用在所述真空管杠杆上的所述外部载荷, 为所述真空管杠杆承受所述外部载荷的受力面积;第三优化子单元,用于根据所述应力判断所述真空管杠杆是否发生塑性形变;述第三优化子单元包括:第一优化模块,用于在所述真空管杠杆的所述应力大于屈服强度的情况下,确定所述真空管杠杆发生塑性形变,调整所述真空管杠杆的结构,所述屈服强度为所述真空管杠杆发生塑性形变的最小应力值;第二优化模块,用于在所述真空管杠杆的所述应力小于所述屈服强度的情况下,确定所述真空管杠杆未发生塑性形变;所述第一优化模块包括:第一优化子模块,用于增大所述真空管杠杆的所述应力大于所述屈服强度的受力区域的受力面积;第二优化子模块,用于调整所述真空管杠杆的材料为所述屈服强度大于所述应力的材料。
5.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质包括存储的程序,其中,在所述程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行权利要求1至3中任意一项所述的方法。
6.一种计算机程序产品,包括计算机程序,其特征在于,所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至3中任意一项所述的方法。
7.一种低频有载分接开关优化设计系统,其特征在于,一个或多个处理器,存储器,以及一个或多个程序,其中,所述一个或多个程序被存储在所述存储器中,并且被配置为由所述一个或多个处理器执行,所述一个或多个程序包括用于执行权利要求1至3中任意一项所述的方法。