開關(guān)彈簧操縱機構(gòu)

1、一、彈簧操動機構(gòu)彈簧操動機構(gòu)是一種以彈簧作為儲能元件的機械式操動機構(gòu)。彈 簧的儲能借助電動機通過減速裝置來完成，并經(jīng)過鎖扣系統(tǒng)保持在儲能狀態(tài)。開斷時，鎖扣借助磁力脫扣，彈簧釋放能量，經(jīng)過機械傳遞 單元使觸頭運動。彈簧操動機構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，分合閘操作采用兩個螺旋壓縮彈簧實現(xiàn)。儲能電機給合閘彈簧儲能，合閘時合閘彈簧的能量一 部分用來合閘，另一部分用來給分閘彈簧儲能。合閘彈簧一釋放，儲 能電機立刻給其儲能，儲能時間不超過15s （儲能電機采用交直流兩 用電機）。運行時分合閘彈簧均處于壓縮狀態(tài)，而分閘彈簧的釋放有 一獨立的系統(tǒng)，與合閘彈簧沒有關(guān)系。這樣設(shè)計的彈簧操動機構(gòu)具有 高度的可靠性和穩(wěn)定性

2、，既可滿足 0-0.3 sec -CO-180 sec -CO操作循環(huán)，又可滿足 CO-15sec-CO 操作循環(huán)，機械穩(wěn)定性試驗達(dá) 10000 次。1.1 CT20彈簧操動機構(gòu)動作原理CT20型彈簧操動機構(gòu)（圖1、圖2、圖3）利用電動機給合閘 彈簧儲能，斷路器在合閘彈簧的作用下合閘，同時使分閘彈簧儲能。 儲存在分閘彈簧的能量使斷路器分閘。1.1.1分閘動作過程圖1所示狀態(tài)為開關(guān)處于合閘位置，合閘彈簧已儲能（同時分 閘彈簧也已儲能完畢）。此時儲能的分閘彈簧使主拐臂受到偏向分閘 位置的力，但在分閘觸發(fā)器和分閘保持掣子的作用下將其鎖住，開關(guān)保持在合閘位置TIG Mrlng呂咋址ClD-Bjng g

3、prlUlRatchet iAnei合関p*特犁手Ci06lng*hcHJinB latcri以 72 rg t- Afle-圖1合閘位置（合劇彈簧儲能）Figi. Closed position fciosing spring charged）分閘操作（圖1、2）分閘信號使分閘線圈帶電并使分閘撞桿撞擊分閘觸發(fā)器，分閘觸發(fā)器以順時針方向旋轉(zhuǎn)并釋放分閘保持掣子， 分閘保持掣子也以順時針 方向旋轉(zhuǎn)釋放主拐臂上的軸銷 A，分閘彈簧力使主拐臂逆時針旋轉(zhuǎn)， 斷路器分閘。1.1.2合閘操作過程圖2所示狀態(tài)為開關(guān)處于分閘位置，此時合閘彈簧為儲能（分 閘彈簧已釋放）狀態(tài)，凸輪通過凸輪軸與棘輪相連，棘輪受到已儲

4、能 的合閘彈簧力的作用存在順時針方向的力矩， 但合閘觸發(fā)器和合閘彈 簧儲能保持掣子的作用下使其鎖住，開關(guān)保持在分閘位置。圖2分閘垃（合閘彈賈備雜）合閘操作（圖2、3）合閘信號使合閘線圈帶電，并使合閘撞桿撞擊合閘觸發(fā)器。合閘 觸發(fā)器以順時針方向旋轉(zhuǎn)，并釋放合閘彈簧儲能保持掣子，合閘彈簧 儲能保持掣子逆時針方向旋轉(zhuǎn)，釋放棘輪上的軸銷 B。合閘彈簧力使棘輪帶動凸輪軸以逆時針方向旋轉(zhuǎn)， 使主拐臂以順時針旋轉(zhuǎn)，斷路器 完成合閘。并同時壓縮分閘彈簧，使分閘彈簧儲能。當(dāng)主拐臂轉(zhuǎn)到行 程末端時，分閘觸發(fā)器和合閘保持掣子將軸銷A鎖住，開關(guān)保持在合閘位置。1.1.3合閘彈簧儲能過程圖3所示狀態(tài)為開關(guān)處于合閘位置，

5、合閘彈簧釋放（分閘 彈簧已儲能）。斷路器合閘操作后，與棘輪相連的凸輪板使限位開關(guān) 33HB閉合，磁力開關(guān)88M帶電，接通電動機回路，使儲能電機啟 動，通過一對錐齒輪傳動至與一對棘爪相連的偏心輪上，偏心輪的轉(zhuǎn)動使這一對棘爪交替蹬踏棘輪，使棘輪逆時針轉(zhuǎn)動，帶動合閘彈簧儲 能，合閘彈簧儲能到位后由合閘彈簧儲能保持掣子將其鎖定。同時凸輪板使限位開關(guān)33HB切斷電動機回路。合閘彈簧儲能過程結(jié)束。圖3合閘位【合閘彈竇釋放）1.2機械防跳原理圖4機械防跳原理斷路器防跳性能可以通過兩個方面實現(xiàn)的：第一是操動機構(gòu)本身 實現(xiàn)機械防跳，第二是在操動機構(gòu)的合閘回路中設(shè)置的“防跳”線路 來實現(xiàn)。圖4介紹了機械防跳裝置的

6、原理，其動作過程如下：1) .圖a所示狀態(tài)為開關(guān)處于分閘位置，此時合閘彈簧為儲能 (分閘彈簧已釋放)狀態(tài)，凸輪通過凸輪軸與棘輪相連，棘輪受到已儲能的合閘彈簧力的作用存在順時針方向的力矩， 但合閘觸發(fā)器和合 閘彈簧儲能保持掣子的作用下使其鎖住，開關(guān)保持在分閘位置。2) .當(dāng)合閘電磁鐵被合閘信號勵磁時， 鐵心桿帶動合閘撞桿先壓 下防跳銷釘后撞擊合閘觸發(fā)器。.合閘觸發(fā)器以順時針方向旋轉(zhuǎn)，并 釋放合閘彈簧儲能保持掣子，合閘彈簧儲能保持掣子逆時針方向旋轉(zhuǎn)，釋放棘輪上的軸銷B。合閘彈簧力使棘輪帶動凸輪軸以逆時針方 向旋轉(zhuǎn)，使主拐臂以順時針旋轉(zhuǎn)，斷路器完成合閘。3）.滾輪推動脫扣器的回轉(zhuǎn)面，使其進(jìn)一步逆時針

7、轉(zhuǎn)動。從而， 脫扣器使脫扣桿順時針轉(zhuǎn)動（見圖4b），從防跳銷釘上滑脫，而防跳銷 釘使脫扣桿保持傾斜狀態(tài)（見圖4c）.4）.斷路器合閘結(jié)束，合閘信號消失電磁鐵復(fù)位 （見圖4d）.5）.如果斷路器此時得到了意外的分閘信號開始分閘，在分閘在這一過程中，只要合閘信號一直保持，脫扣桿由于防跳銷釘?shù)淖饔?始終是傾斜的，從而鐵心桿便不能撞擊脫扣器，因此，斷路器不能重 復(fù)合閘操作（見圖4e）實現(xiàn)防跳功能。當(dāng)合閘信號解除時，合閘電磁鐵失磁，鐵心桿通過電磁鐵內(nèi)彈 簧返回，則鐵心桿和脫扣桿均處于圖 4a狀態(tài)，為下次合閘操作作好 了準(zhǔn)備。1.3彈簧操作機構(gòu)的組成彈簧操作機構(gòu)主要由箱體、二次控制部分、機構(gòu)芯架組成圖61

8、.4）彈簧機構(gòu)的技術(shù)參數(shù)1.4.1機構(gòu)的參數(shù)見表2表21彈簧機構(gòu)活塞桿行程100.0 3.0 mm2拐臂滾子和機構(gòu)凸輪之間間隙1.4 0.3斷路器處于分閘狀態(tài)合閘彈簧已儲能。見圖83合閘彈簧定位螺母與定位桿距離12.0 47.04合閘電磁鐵行程C5.0 5.5斷路器處于分閘狀態(tài)。見圖9觸發(fā)器與脫扣器間隙D2.0 2.5C D3.0 3.5觸發(fā)器與防跳桿間隙E1.0 2.55分閘電磁鐵仃程F2.8 3.2斷路器處于合閘狀態(tài)。見圖10觸發(fā)器與脫扣器間隙G0.8 1.2F G1.6 2.4控制回路與輔助回路參數(shù)表3序號項目單位數(shù)據(jù)備注1分、合閘線圈控制電壓VDC220DC 1102分閘線圈電流A25

9、.83合閘線圈電流A23.34電機電源電壓VDC110/220AC220按訂貨合同5電機功率W3006電機轉(zhuǎn)速r.p.m7507電機電流A5.52.78加熱器電壓V220功率W100143 SF6氣體壓力參數(shù)SF6氣體壓力參數(shù)隨所配的產(chǎn)品，表 4以LW25-126為例表 4(20 C)序號項目單位數(shù)據(jù)1額定充氣壓力MPa0.500.40*2補氣報警壓力MPa0.45 士0.030.35 0.033斷路器閉鎖壓力MPa0.40 士0.030.30 0.03注：帶*0.40為低溫使用開斷電流31.5kA1.5 配彈簧機構(gòu)的斷路器在運行中的故障處理見表5表5分類不正?，F(xiàn)象估計主要原因調(diào)查事項及對策1

10、.1電源不良檢杳控制電壓U80%Ue1.2電氣控制系控制線斷線,端子松，合閘線統(tǒng)不良圈故障，輔助開關(guān)接點故障1.3 SF6氣體壓力補氣到額定壓力不足,壓力開1.不能電氣合閘關(guān)動作閉鎖1.4彈簧未儲能故電機回路電源故障，檢查回關(guān)障路電壓U85%Ue合動 作 的 異 常電機過流或儲能過時報警電機或機械系統(tǒng)故障1.5其它手動關(guān)合合閘電磁鐵，合閘，檢查電磁鐵間隙2.1電源不良檢杳控制電壓U60%Ue2.2電氣控制系統(tǒng)控制線斷線，端子松，分閘線不良圈故障，輔助開關(guān)接點故障2.3 SF6氣體壓力補氣到額定壓力2.不能電氣分閘不足,壓力開關(guān)動作閉鎖2.4其它手動關(guān)合分閘電磁鐵，分閘，檢查電磁鐵間隙氣壓控3.

11、SF6氣體壓力下漏氣補氣至額疋壓力，參考充氣作制降,63GA發(fā)出補氣報業(yè)要領(lǐng)，查找漏氣點，消除漏系警占八、統(tǒng)異常1.6）現(xiàn)場使用中幾個問題1.6.1 ）彈簧操作機構(gòu)潤滑脂的使用彈簧操作機構(gòu)的傳動零件較多，而其本身又對傳動摩擦等反力 特別敏感，所以出廠時對諸如軸銷，軸承，齒輪，彈簧筒等轉(zhuǎn)動 和直動產(chǎn)生相互摩擦的地方涂敷低溫2#潤滑脂。在運行了六年后，一些潤滑脂需重新涂敷。注意棘輪齒面部和大小棘爪與棘輪 接觸處一定不要涂抹低溫 2#潤滑脂，以防影響機構(gòu)動作的準(zhǔn)確 性。具體涂敷見圖7。站*M定向的內(nèi)衷両、帳IBM7310721馬達(dá)的譯細(xì)圖圖7162）機構(gòu)行程的檢查和凸輪間隙的確認(rèn)手動慢分，慢合機構(gòu)可以測量機構(gòu)行程和本體行程見圖8，測量值應(yīng)符合表2的技術(shù)要求。行程不夠時，首先測量凸輪間隙， 凸輪間隙越大，行程越小。a分閘位置b合閘位置165合閘彈簧手動儲能的方法當(dāng)電機回路失去電源時，合閘彈簧可手動儲能其方法見圖 12 將套桿12 1和套板手12 3插入棘爪軸的六角頭內(nèi)，順時