計算機輔助設計技術已經越來越受到研究人員的重視，它可以實現快速有效的設計，縮短開發周期。本文以三維造型軟件SolidWorks為開發平臺，以Visual Basic6.0為開發工具，建立真空滅弧室設計應用軟件模型。應用于SolidWorks的真空滅弧室設計應用軟件模型，設計人員只需按照提示輸入重要參數，便能驅動系統快速自動生成模型，大大提高產品設計效率，縮短設計周期。

　　真空滅弧室是真空開關的核心部件，近年來，隨著真空開關的發展，真空滅弧室的產品型號越來越多，由于同系列或同型號的零部件結構大體相同，只是尺寸上有所差異，導致設計人員需花費大量的精力用于反復修改零部件的尺寸，大幅度降低了設計效率，提高了勞動成本。

　　在真空滅弧室設計方面，其主要設計思路是將用戶對真空滅弧室總體性能(額定電壓、額定電流、額定短路開斷電流、電壽命、機械壽命等)和安裝尺寸的要求轉換成零部件參數的選擇、設計、分析，通過合理的選擇零部件的參數和尺寸最終完成真空滅弧室的總體設計。

　　SolidWorks是目前市場上主流的三維設計軟件，它是全參數化特征造型軟件，具有強大的實體建模功能，能夠完成具有復雜形體結構的產品設計，能夠實現大型裝配并保證其高性能，能夠完成高級曲面造型和設計修改等。它實現了設計、分析、加工和數據管理的完美結合，做到最大程度的符合設計者的設計要求，并能保證零部件之間及零部件和設計圖紙之間的更新是完全同步的。基于這些特點，SolidWorks為設計者們所青睞，在企業中得到廣泛應用。

　　本文以真空滅弧室的設計為研究主線，以三維造型軟件SolidWorks 2012為開發平臺，以VisualBasic6.0為開發工具，建立真空滅弧室設計應用軟件模型。應用基于SolidWorks的真空滅弧室設計應用軟件模型，設計人員只需按照提示輸入重要參數，便能驅動系統快速自動生成模型，大大提高產品設計效率，縮短設計周期。

　　1、真空滅弧室介紹

　　1.1、真空滅弧室基本結構

　　真空滅弧室(又稱真空開關管)是真空開關的關鍵器件，它以真空間隙為熄弧介質，主要功能是在切斷中高壓電路的電源后，能夠迅速熄弧并抑制電流，從而避免發生事故和意外。目前，電力系統中使用的真空滅弧室種類有很多，按用途可以分為斷路器用、負荷開關用、接觸器用和特殊用途等；按觸頭結構可以分為平板觸頭結構、產生橫向磁場的觸頭結構、產生縱向磁場的觸頭結構、杯狀觸頭結構和其它特殊型式的觸頭結構等；按絕緣外殼材料不同可分為玻璃外殼真空滅弧室、陶瓷外殼真空滅弧室和微晶玻璃外殼真空滅弧室。其結構示意圖如圖1所示。

圖1　真空滅弧室的結構圖

　　其中：外殼3是用玻璃、陶瓷或微晶玻璃等無機絕緣材料做成的，呈圓筒形狀，兩端用靜端蓋板1和動端蓋板6封接組成一個密封容器。外殼內部設置有靜觸頭8和動觸頭4，其中靜觸頭固定在靜導電桿2的端頭，動觸頭固定在動導電桿9的端頭。動導電桿通過波紋管11和動端蓋板的中心孔伸出真空滅弧室外，波紋管的兩個端口分別與動導電桿中部和動端蓋板焊在一起。波紋管是側壁呈波浪狀的金屬管，它可以縱向伸縮。它的存在使得真空滅弧室的外殼被完全密封，動導電桿可以前后移動，但不會破壞外殼的密封性。真空滅弧室內部的氣壓應低于10-3　Pa，一般為10-4　Pa左右，因而動觸頭和靜觸頭始終處在高真空狀態下。在觸頭和波紋管周圍都設有屏蔽罩，觸頭周圍的屏蔽罩5稱作為主屏蔽罩，波紋管周圍的屏蔽罩10稱作為波紋管屏蔽罩。

　　1.2、真空滅弧室的結構設計及關鍵零件的機械性能分析

　　真空滅弧室是真空開關的核心部件，對真空開關的主要性能有著重要的影響。根據真空滅弧室應用場合的不同，其各零部件的結構、尺寸等均有所不同。為了實現真空滅弧室零件的參數化系統設計，需要對各零部件的結構、功能等特性進行研究，分析其特征參數，對關鍵零件進行機械性能分析，并結合經驗給出尺寸計算公式，為參數化程序編制時的參數設定提供理論依據。

　　結構設計主要分為外殼設計、屏蔽罩設計、觸頭設計、波紋管設計、導電桿設計等幾個方面。機械性能是指材料在載荷作用下抵抗破壞的性能，主要包括強度、塑性、硬度、沖擊韌性、和疲勞極限等。材料的機械性能是零件的設計和選材的主要依據，外加載荷性質不同(如拉伸、壓縮、沖擊等)，對材料要求的機械性能也將不同。在真空滅弧室中，一些關鍵零件(如外殼、波紋管等)需要承載不同的載荷，且它們的機械性能都決定著真空滅弧室的可靠性和壽命。所以需要對這些關鍵零件進行機械性能分析，研究影響其機械性能的關鍵因素，為真空滅弧室的零部件尺寸設計提供校核方法，以保證零部件設計的合理性。關鍵零件的性能分析包括外殼的應力分析、波紋管的應力分析、計算觸頭的熱變形和碰撞變形程度、動靜導電桿的強度校核等。

　　以上設計和分析是真空滅弧室設計的理論依據，教科書中已有詳細的結構圖示和公式描述，由于本文旨在介紹在SolidWorks軟件下二次開發的真空滅弧室設計軟件模型的建立，因此對真空滅弧室的結構設計和零件強度分析等內容不再贅述。

　　2、結論

　　本文根據一種系列化真空滅弧室的設計過程，基于SolidWorks的二次開發技術，以Visual Basic6.0為二次開發工具，介紹了如何利用Solid-Works進行建模及生成裝配體。通過對真空滅弧室零部件進行參數化設計和模塊化設計的研究，建立真空滅弧室零件參數化設計系統模型，并結合實際應用證明其具有較好的設計效果。