随着电气新技术的飞速发展,各行各业对低压断路器等电气产品的可靠性要求也越来越苛刻,低压断路器作为配电系统中的主要电气设备对电路的接通与断开有着决定性的作用,在铁路公路航海运输中,强烈的振动、冲击和自然力学环境已经成为影响电气设备稳定可靠安全运行的重要因素之一。因此开展低压断路器的振动测试与可靠性研究具有重要意义,本论文针对塑壳断路器动载荷可靠性测试研究,研发了基于三维驱动拉伸机构的振动测试平台。本论文主要工作有:(1)本文基于“ES-60WLS3-445振动台”最大载荷下无法使断路器动静触头分离,开发了主要针对塑壳断路器的振动测试平台,该平台采用PLC为控制器,通过电机驱动器驱动电机运转实现工作台X、Y、Z三个方向的三维运动。提出了三维驱动拉伸机构的设计方法,对平台各部分进行分析与选型,包括丝杆的选择,电机及驱动器选择,吊环螺钉的选择,控制系统等的设计,完成了针对低压断路器三维驱动拉伸机构的创新设计。(2)设计不同型号的I型与II型安装板,运用ANSYS Workbench根据实际安装板建立三维模型,分别对安装板I与II的模型合理简化,进行模态分析得出安装板的前六阶固有频率,发现安装板I的前六阶固有频率发生在5到150Hz之间,并且弯曲和扭转变形的幅度较大,而安装板II的前六阶固有频率都在150Hz以外,在塑壳断路器振动试验时不容易被激发。根据模态分析实验结果,对安装I和II进行随机振动分析,得出安装板I的3?应力超过材料的屈服极限,极易发生永久损坏,而安装板II的分析结果满足材料的强度要求,具有一定的可靠性,能更好地适合试验要求。同时对安装板I试验验证,验证仿真的正确性,利用振动台对安装板I进行模拟随机振动试验,获得其试验数据,对比分析结果,发现与仿真数据基本一致。(3)提出当断路器系统被简化为小车倒立摆系统时在振动环境下的动力学模型,通过力学分析描述断路器的失效现象。分析塑壳断路器的动态可靠性,进行模拟振动实验,通过驱动工作台三个方向的移动使机械臂到达指定准确定位控制位置,拉动断路器动触头,使被测塑壳断路器达到临界测试状态,施加正弦激励,确定该塑壳断路器在特定频率与加速度下的破坏动态特性参数。通过仿真与试验,当断路器被看为在电力系统的开关时理论模型被证实为有效的。而且,仿真中使断路器发生失效现象的最小正弦加速度幅值与试验数值一样。因此,用动力学模型表示断路器的失效特性被证明为可行的。