彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)與永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的比較

1、彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)與永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的比較彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)與永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的比較3.1動(dòng)作原理和結(jié)構(gòu)真空斷路器永磁機(jī)構(gòu)原理圖見(jiàn)圖1,彈簧機(jī)構(gòu)見(jiàn)圖2。目前用于中壓斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)主要有電磁式和彈簧式兩種。電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)在真空斷路器發(fā)展初期得到了廣泛應(yīng)用， 這是由于電磁操動(dòng) 機(jī)構(gòu)較好地迎合了真空滅弧室的要求：一是開(kāi)距?。?-25mm），二是 在合閘位置需要大的操動(dòng)力（2000-4000N/相）。然而電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu) 也存在不容忽視的缺點(diǎn)，磁路電感L在合閘過(guò)程中變化較大，產(chǎn)生反 電動(dòng)勢(shì)，從而抑制了合閘線圈電流的增大， 而且這種抑制作用隨著合 閘速度增加而增強(qiáng)。相比之下，彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)采用于手動(dòng)或小功率交 流電動(dòng)機(jī)儲(chǔ)能，其分合

2、閘速度不受電源電壓波動(dòng)影響， 相當(dāng)穩(wěn)定，能 夠獲得較高的分合閘速度，能實(shí)現(xiàn)快速自動(dòng)重合閘操作，在一定程度 上克服了電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)。然而彈簧操動(dòng)機(jī)也存在以下缺點(diǎn)： 完 全依靠機(jī)械傳動(dòng)，零部件數(shù)量多，一般彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)有上百個(gè)零件， 且傳動(dòng)機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜，故障率較高，運(yùn)動(dòng)部件多，制造工藝要求較高。 另外，彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，滑動(dòng)摩擦面多，而且多在關(guān)鍵部位， 在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，這些零件的磨損、銹蝕以及潤(rùn)滑劑的流失、固化等都會(huì)導(dǎo)致操作失誤。近年來(lái)， 一種用于中壓真空斷路器的永磁保持、 電子控制的電磁 操動(dòng)機(jī)構(gòu)（簡(jiǎn)稱永磁機(jī)構(gòu)） 備受關(guān)注。和傳統(tǒng)的斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)相比， 永磁機(jī)構(gòu)采用了一種全新的工作原理

3、和結(jié)構(gòu)， 工作時(shí)主要運(yùn)動(dòng)部件只 有一個(gè)，無(wú)需機(jī)械脫扣、鎖扣裝置，故障源少，具有較高的可靠性。3.2 操動(dòng)機(jī)構(gòu)與真空斷路器的配合3.2.1 力行程特性多年來(lái)， 真空斷路器一直在努力追求著一種完美操動(dòng)的機(jī)構(gòu)： 結(jié) 構(gòu)簡(jiǎn)單，壽命長(zhǎng)，可靠性高，可以用小功率交流電源操作，出力特性 與真空斷路器的反力特性很好地匹配， 能給出稍低的合閘速度和較高 的分閘速度的操作機(jī)構(gòu)。真空斷路器觸頭行程很小， 合閘過(guò)程中在觸頭接觸前只需要很小 的驅(qū)動(dòng)力，一旦觸頭閉合， 就需要較大的驅(qū)動(dòng)力，來(lái)壓縮觸頭彈簧以 獲的足夠的觸頭壓力。 因此真空斷路器的反力特性在觸頭接觸瞬間有 一大幅度的正向突變， 12kV 真空斷路器合閘終了時(shí)的

4、觸頭反力常常 超過(guò)10kN.而真空斷路器所要求的平均合閘速度并不大，因?yàn)楹祥l速 度太高容易引起觸頭合閘彈跳，是不希望的，因此合閘速度一般為 0.60.8m/s。分閘時(shí)要求操動(dòng)機(jī)構(gòu)不給運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)附加更多的運(yùn)動(dòng)慣 量，以提高分閘初始加速度（或剛分速度）。彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)是依靠彈簧儲(chǔ)存能量的釋放使斷路器合閘的。 彈簧 釋能時(shí)總是一開(kāi)始時(shí)出力大， 以后逐漸減小。 這與真空斷路器的反力 特性正好相反。 為了使其與真空斷路器合閘時(shí)的反力特性相匹配， 通 常要通過(guò)凸輪和連桿的轉(zhuǎn)換。經(jīng)過(guò)凸輪輪廓曲線合理設(shè)計(jì)和連桿適當(dāng) 配置，彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的出力完全能與真空斷路器的反力特性很好匹 配。永磁機(jī)構(gòu)在合閘過(guò)程中，隨著動(dòng)鐵心的運(yùn)動(dòng)、空氣間隙減小、吸 力增大，動(dòng)靜鐵心吸合時(shí)可產(chǎn)生很大的吸力， 在合閘的最后階段，由 于永磁鐵的吸力，使吸合力上升得更快。在分閘特性方面因動(dòng)鐵心參 與分閘運(yùn)動(dòng)，使分閘時(shí)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)慣