智能断路器在电力物联网的浪潮中应运而生，它们在传统断路器的基础上增加了许多功能，比如远程控制、电能计量和电弧检测。智能断路器不仅有短路、过载和漏电保护功能，还在智慧能源管理系统中扮演着接触器和继电器的角色。然而，这些智能断路器频繁开合电路，给微型断路器带来了巨大压力。触头间产生的电弧烧蚀触头材料，容易导致磨损甚至失效。这不仅给配电系统的电气安全带来威胁，还给消费者带来了隐患。西北工业大学科研团队针对这一问题，提出了一种考虑弧根转移和开断电流的微型断路器电寿命评估方法。 何志鹏是西北工业大学飞机电推进技术工业和信息化部重点实验室的博士研究生，主要从事低压交流配电系统可靠性保障和电弧故障检测技术研究。李伟林是这个实验室的教授兼博士生导师，他的研究方向涵盖智能微电网与新能源、航空智能配电技术等领域。赵虎是该实验室的副教授和硕士生导师，他专注于低压开关电器智能化和设备状态检测技术。 与继电器和接触器不同，微型断路器在开合电路时存在弧根转移现象。当电弧从触头区域转移到跑弧道时，它虽然继续燃烧，但不再烧蚀触头材料。同时不同大小的开断电流对触头烧蚀也会产生显著影响。现有的评估方法因为没有充分考虑这些因素而导致精度低和鲁棒性差。科研团队基于弧根转移现象以及电流大小对触头烧蚀影响的分析结果提出了这种新的评估方法。 为了更好地计算电弧电量来评估电寿命，团队通过积分方法得出电弧烧蚀时间算法流程。还通过实验获取了不同开断电流下累积电弧电量与触头厚度减少量之间的关系数据，利用最小二乘法得到各个实验条件下的触头烧蚀因子并将其用一次函数描述开断电流与它之间的关系。 这个电寿命评估模型以电弧电量和触头烧蚀因子作为输入参数，以触头厚度减少量作为输出结果。模型中考虑了弧根转移现象对输入参数的影响以及开断电流对输出结果的影响。这个评估方法被应用到实际案例中进行了验证。 验证结果表明这个方法比其他方法具有更低的预测误差和更高的鲁棒性。研究人员还发现起弧相位较小或开断电流较大时容易发生弧根转移现象。当这种情况发生时，会减少电弧向触头注入能量，影响评估结果准确性。 实验结果显示这个评估方法平均预测误差只有8.14%。它计算简单且精度高这两个特点使其在智能断路器研发领域具备很大参考价值。 这次研究是由西北工业大学飞机电推进技术工业和信息化部重点实验室完成的，并且在2025年第22期《电工技术学报》上发表了题为“考虑弧根转移和开断电流的微型断路器电寿命评估方法”的论文。团队还主持了多项国家级和省部级科研项目如国家自然科学基金面上项目、青年项目以及陕西省杰出青年基金等多项科研项目。