氟化硫斷路器和全封閉組合電器的構(gòu)造及原理(編輯修改稿)
2025-06-08 02:39 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 、 液壓機(jī)構(gòu) 、 液壓彈簧機(jī)構(gòu) 等。 分別由 儲能單元 、 控制單元 和 力傳遞單元 組成 。 28 一 、 對操動機(jī)構(gòu)的基本要求 1． 合閘時 ， 關(guān)合電路電流可達(dá)幾萬安培 ， 斷路器導(dǎo)電回路受到電動力可達(dá)幾千牛頓以上 ， 而導(dǎo)電回路的布置以及觸頭結(jié)構(gòu)使得電動力的方向又常常是阻礙斷路器關(guān)合 ， 因此 ， 操動機(jī)構(gòu)應(yīng)有足夠的能力 (即 關(guān)合短路故障的能力 )克服短路電動力的阻礙作用 ， 標(biāo)志此合閘能力的 主要指標(biāo) 是 操動機(jī)構(gòu)輸出的機(jī)械功 （ 操作功 ） 。 2. 合閘后 ， 操動機(jī)構(gòu)必須有 保持合閘的部分或機(jī)構(gòu) ， 以 保證 在合閘命令和操作力消失后 斷路器仍能保持在合閘位置 。 3． 分閘時 ， 操動機(jī)構(gòu)的操作應(yīng)滿足斷路器 分閘時間 和 分閘速度的 要求 。 4． 還要有 自由脫扣 、 防彈跳 、 復(fù)位 及 連鎖 等功能 。 分述如下： 29 二 、 彈簧操動機(jī)構(gòu) 是以 彈簧 作為 儲能元件 的 機(jī)械式操動機(jī)構(gòu) 。 彈簧儲能 借助 電動機(jī) 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) 機(jī)械傳遞單元 驅(qū)使 觸頭運動 。 作為儲能元件的彈簧 ， 有 壓縮彈簧 、 盤簧 、 卷簧 和 扭簧 等 。 彈簧操動機(jī)構(gòu) 的 工作原理 ： ① 儲能階段： 電動機(jī) 通過 減速裝置 和 儲能機(jī)構(gòu) 使 合閘彈簧 儲存機(jī)械能 ， 儲存 完畢 后通過 合閘閉鎖裝置 使彈簧 保持在儲能狀態(tài) ， 然后 切斷電動機(jī)電源 。 ② 合閘階段：接到 合閘 信號 ， 解脫 合閘閉鎖裝置 ， 釋放合閘彈簧的儲能 。 這些能量的一部分通過傳動機(jī)構(gòu)使斷路器的動觸頭動作 ， 進(jìn)行 合閘 操作；另一部分通過傳動機(jī)構(gòu)使 分閘彈簧儲能 ， 為 分閘狀態(tài)作準(zhǔn)備 。 30 ③ 當(dāng) 觸頭合閘動作 完成后 ， 電動機(jī)立即接通電源 動作 ， 通過儲能機(jī)構(gòu)使 合閘彈簧重新儲能 ， 以便為 下一次合閘做準(zhǔn)備 。 ④ 分閘階段：接到 分閘信號 ， 解脫 自由脫扣裝置 ， 釋放分閘彈簧儲存的能量 ， 并使觸頭進(jìn)行 分閘動作 。 組成原理框圖 如圖 612所示 。 31 操動機(jī)構(gòu)的組成： 彈簧操動機(jī)構(gòu)的 結(jié)構(gòu)示意圖如 圖 613所示 ， 為 自能式 （ 壓氣十熱膨脹 ， 由 儲能機(jī)構(gòu) 、 傳動機(jī)構(gòu) 和 控制機(jī)構(gòu) （ 脫扣機(jī)構(gòu)和緩沖器 ） 三部分組成 。 ① 分閘位置： 圖 613a， 分合閘彈簧均未儲能 。 儲能時， 首先由 儲能電機(jī) 驅(qū)動 棘爪 軸 13，使 兩棘爪 14交替運動，推動 棘輪 11順時針轉(zhuǎn)動； 隨著 棘輪 轉(zhuǎn)動， 合閘彈簧 7被壓縮； 當(dāng) 棘輪轉(zhuǎn)動 180176。后， 合閘彈簧被壓縮至最大壓縮量 ， A銷 被分閘保持摯子 6鎖定 ，完成 合閘儲能（見圖 613b） 。 32 33 ② 合閘操作： 合閘電磁鐵 5的鐵心撞擊 合閘觸發(fā)器 4，使 分閘保持摯子 6與 A銷 脫扣， 棘輪 在 合閘彈簧 的作用下，通過 主軸 15帶動 棘輪 10順時針轉(zhuǎn)動， 凸輪 通過 滾輪 16使 拐臂 12逆時針轉(zhuǎn)動，通過 傳動系統(tǒng) 帶動觸頭 合閘； 同時，壓縮 分閘彈簧。 當(dāng)合閘到位時，分閘儲能也同時完成，如 圖 613C所示。 拐臂 12上的 B銷 被 合閘保持摯子 l鎖定，從而完成合閘操作。 一般情況下， 合閘操作完成后 ， 儲能電機(jī) 會 立即起動 ， 再次 進(jìn)行 合閘儲能 ，為下一次合閘或重合閘作準(zhǔn)備 ， 再次儲能后的位置 如 圖 613d所示。 34 35 ③ 彈簧操動機(jī)構(gòu)的動作時間不受大氣和電壓變化的影響 ，保證了合閘性能的可靠性，工作比較穩(wěn)定，合閘速度較快。 由于是采用小功率的交 /直流電動機(jī)為彈簧儲能 ,因此 對電源要求不高 。另外，其動作時間和工作行程較短， 運行維護(hù)較簡單 。 ④ 存在的問題 ： ? 輸出力的特性與高壓斷路器的負(fù)載特性配合較差 ； ? 零件數(shù)量多 ， 加工 要求高 ； ? 隨 操作功增大 ， 重量顯著增加 ， 彈簧的機(jī)械壽命大大降低 。 36 ⑤ 解決的辦法： ? a 所有旋轉(zhuǎn)部位 都使用 軸承 ，機(jī)構(gòu) 可靠性極高 。機(jī)構(gòu)設(shè)計低損耗，實現(xiàn)了大功率、高速化。 ? b 彈簧操動機(jī)構(gòu)采用 高性能扭簧 。 與普通彈簧相比， 扭簧 具有 體積小、彈簧本身運動幾乎不需要能量、輸出功大、沒有應(yīng)力集中、無金屬疲勞的特點 。 614為 采用扭簧 的 彈簧操動機(jī)構(gòu)示意圖 。 37 38 三、氣動操動機(jī)構(gòu) 氣動操動機(jī)構(gòu) 是利用 壓縮空氣 作為能源產(chǎn)生推力的操動機(jī)構(gòu)。由于以壓縮空氣作為能源，因此氣動機(jī)構(gòu) 不需大功率直流電源 ，獨立的 儲氣罐 能供 氣動機(jī)構(gòu)多次操作 。 圖 615為操動高壓 SF6斷路器的 氣動操動機(jī)構(gòu)原理圖 。 斷路器的分合閘操作全部依靠壓縮空氣，并依靠壓縮空氣的推力將斷路器維持在分閘或合閘位置。 39 SF6斷路器的分合閘 由 控制閥 3來完成。 （ 1） 合 閘 ： 控制閥 3使圓筒形差動活塞 1受壓面 6上方 的壓縮空氣 經(jīng) 控制閥 3向 外排至大氣，壓力下降，于是差動活塞受壓面 5在壓縮空氣推力作用下向上運動，完成斷路器的合閘操作，并使斷路器保持在合閘位置。如圖
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