弹簧操动机构在真空断路器应用
高压真空断路器
一、产品概述VS1系列真空断路器为额定电压12kV，三相交流50Hz的高压户内开关设备，是引进瑞士ABB 公司技术结合国内行业发展状况、生产能力开发制造的产品。
该产品总体结构为开关本体于操动机构，无污染、无爆炸危险，绝缘水平高。
(VS1--12M，M指的是永磁机构。
）本系列产品的操动机构为弹簧储能式，可以用电动操作，亦可用手动操作。
二、型号及含义三、结构及特点断路器主体部分设置在由环氧树脂采用APG工艺浇注而成的绝缘桶内，这种结构能有效防止外力冲击，因环境污秽等外部因素对真空灭弧室的影响。
断路器配用ZMD1410系列中封式陶瓷或玻璃真空灭弧室，其铜铬触头具有环状纵磁场触头结构，开断能力强，截流水平低，电寿命长。
真空灭弧室置与绝缘捅内，使断路器具有免维护，无污染，无爆炸危险，噪音低，绝缘水平高。
操动机构为弹簧储能操作机构，机构箱内装有合闸单元，前方面板上设有分、合按钮，手储能操作孔、弹簧储能状态指示牌等。
机构与本体前后布置成一体，传动效率高，操作性能好，适用于频繁操作，可装于移开式或固定式开关柜。
四、工作原理断路器合闸所需能量由弹簧储能机构供给，储能机构可以由外部电源驱动电机完成，也可以由手动储能把手储能。
储能完成后，储能指示牌显示“已储能”。
同时，储能切换开关切断储能电机电源, 断路器处于待合闸状态。
在合闸操作中,不论用手按下“合闸”按钮或远方操作使合闸电磁铁动作,均可使断路器合闸。
合闸动作完成后, 储能指示牌、储能切换开关复位, 电机电源接通。
电机再次储能。
合闸指示牌显示“合”。
辅助开关接点转换。
在分闸操作中, 不论用手按下“分闸”按钮或远方操作使合闸电磁铁动作, 均可使断路器分闸, 分闸动作完成后, 分闸指示牌显示“合”。
辅助开关接点转换。
同时在分闸操作中，计数器自动进一位，可从面板观察窗看到相应的数字。
五、防误连锁合闸操作完成后，在断路器未分闸时，断路器将不能再次合闸。
断路器合闸操作完成后，如合闸信号未及时去掉，断路器内部防跳控制回路，将切断合闸回路防止多次重合闸。
电磁操动机构、弹簧操动机构及永磁操动机构
真空断路器的操动机构主要有三种类型：电磁操动机构、弹簧操动机构及永磁操动机构。
电磁操动机构由一个电磁线圈和铁心，加上分闸弹簧和必要的机械锁扣系统组成，结构简单、零件数少、工作可靠、制造成本低。
同时螺管电磁铁的出力特性容易满足真空断路器合闸反力特性的要求。
其缺点是合闸线圈消耗的功率太大，因而要求配用昂贵的蓄电池，加上电磁机构的结构笨重，动作时间较长。
电磁操动机构出现最早，但目前用量趋于减少。
弹簧操动机构由弹簧贮存分合闸所需的所有能量，并通过凸轮机构和四连杆机构推动真空灭弧室触头动作。
其分合闸速度不受电源电压波动的影响，相当稳定，通过调整弹簧的压力能够获得满足要求的分合闸速度。
其缺点是机械零件多（达160多个），零件的材质、加工精度和装配精度都直接影响机构的可靠性。
弹簧机构的出力特性，基本上就是储能弹簧的释能下降特性，为改善匹配，设计中采用四连杆机构和凸轮机构来进行特性改变。
目前弹簧操动机构技术已经成熟，因此用量较大。
永磁机构是一种全新的操动机构，它利用永磁保持、电子控制、电容器储能。
其优势是结构简单、零件数目少，工作时的主要运动部件只有一个，无需机械脱扣、锁扣装置。
永磁机构分为两种类型：单稳态永磁机构和双稳态永磁机构。
永磁机构尚需经受考验，需解决好电容器的寿命问题、永久磁铁的保持力问题及电子器件的可靠性等问题。
目前其用量还不大。
真空断路器主要结构:真空断路器主要包含三大部分：真空灭弧室、电磁或弹簧操动机构、支架及其结构图他部件断路器采用三相支柱式结构，具有开断性能稳定可靠、无燃烧和爆炸危险、免维修、体积小、重量轻和使用寿命长等特点。
断路器采用全封闭结构，密封性能好，有助于提高防潮、防凝露性能，特别适用于严寒或潮湿地区使用。
三相支柱及电流互感器采用进口户外环氧树脂固体绝缘，或采用户内环氧树脂外包有机硅橡胶固体绝缘；具有耐高低温、耐紫外线、耐老化等特点。
操动机构采用小型化弹簧操动机构，储能电机功率小，分合闸能耗低；机构传动采用直动传输方式，零部件数量少，可靠性高。
真空断路器弹簧机构故障分析及处理
真空断路器弹簧机构故障分析及处理摘要：随着高压开关柜技术的不断提高以及各种中置柜的推广，真空断路器近十几年来在电力系统中得到了广泛应用，其结构简单、灭弧能力强、电气寿命长、检修和维护工作量小、运行可靠性高、适合频繁操作，尤其适用于开断重要负荷及操作频繁的电容器等地点。
虽然真空断路器有许多优点，但由于弹簧操动机构结构比较复杂，特别是零件数量较多，空间紧凑，加工要求较高，以及控制原理和闭锁关系较传统真空断路器略微复杂，因此为解决中压开关设备现场运行的稳定性，先要解决机构故障问题以及与真空断路器本体配合特性。
因此，了解并掌握真空断路器弹簧操动机构常见故障及处理方法对中压设备安全稳定运行、提高供电可靠率有着重要意义。
关键词：弹簧操动机构；分合闸故障；储能机构故障0引言真空断路器动作形式依靠弹簧操动机构来实现，当真空断路器出现误动和拒动故障时，大部分是由于弹簧操动机构引起的。
因此作为真空断路器的核心元件之一—弹簧操动机构主要结构中组成部分：机架、弹簧储能单元、分、合闸锁扣单元、驱动输出单元和缓冲单元。
1机架机架有夹板结构和一体化机架两种，夹板结构如图1所示，依靠几个定位杆将两块支撑轴系的钢板连接在一起，实现储能部件和传动部件的动作；一体化机架结构以及出现的模块化设计，目前故障率不高，这里不分析。
图1 夹板结构在中压断路器弹簧机构中夹板结构加工和安装方便，储能和传动部件在开放的空间装配。
但实际运行中各部件松动和磨损影响关键部位的配合，从而造成弹簧操动机构的误动或拒动。
2 弹簧储能单元弹簧储能单元依靠自身的弹簧贮存能量，贮能弹簧主要有：压簧、拉簧、碟形弹簧。
断路器长期处于拉伸状态，容易疲劳将影响动作特性。
3 分、合闸锁扣单元目前应用成熟的分、合闸锁扣弹簧机构主要有：掣子锁扣和扇形扳-半轴锁扣装置（如图）。
相对而言扇形扳-半轴锁扣的扣接量可调节，锁扣也可靠，但随之而来的是脱扣力较大，对半轴的强度有较高的要求。
实际运行的机构中因锁扣零部件的强度、韧性及磨损甚至表面润滑状况问题还是有的。
真空断路器必须知道的基本常识(国标和IEC)
真空断路器必须知道的基本常识（国标和IEC）真空断路器主要包含三大部分：真空灭弧室、电磁或弹簧操动机构、支架及其他部件。
以下是对基本术语和各部分的具体介绍：1.真空断路器技术标准真空断路器在我国近十年来得到了蓬勃的发展，至今方兴未艾。
产品从过去的ZN1～ZN5几个品种发展到现在数十多个型号、品种，额定电流达到3150A，开断电流达到50kA的较好水平，并已发展到电压达35kV等级。
80年代以前，真空断路器处于发展的起步阶段，技术上在不断摸索，还不能制定技术标准，直到1985年后才制定相关的产品标准。
目前国内主要依据标准为：JP3855-96《3.6～40.5kV交流高压真空断路器通用技术条件》DL403-91《10～35kV户内高压断路器订货技术条件》这里需要说明：IEC标准中并无与我国JB3855相对应的专用标准，只是套用《IEC56交流高压断路器》。
因此，我国真空断路器的标准至少在下列几个方面高于或严于IEC标准：(1) 绝缘水平：(2)电寿命试验结束后真空灭弧室断口的耐压水平：IEC56中无规定。
我国JB3855一96规定为：完成电寿命次数试验后的真空断路器，其断口间绝缘能力应不低于初始绝缘水平的80%，即工频1min33.6kV和冲击60kV。
(3)触头合闸弹跳时间：IEC无规定，而我国规定要求不大于2ms。
(4)温升试验的试验电流：IEC标准中，试验电流就等于产品的额定电流。
我国DL403-91中规定试验电流为产品额定电流的110%。
2.真空断路器的主要技术参数真空断路器的参数，大致可划分为选用参数和运行参数两个方面。
前者供用户设计选型时使用；后者则是断路器本身的机械特性或运动特性，为运行、调整的技术指标。
下表是选用参数的列项说明，并以三种真空断路器数据为例。
表中所列各项参数，均须按JB3855和DL403标准的要求，在产品的型式试验中逐项加以验证，最终数据以型式试验报告为准。
2.真空断路器的主要技术参数:3.真空断路器的机械特性（运行参数）为满足真空灭弧室对机械参量的要求，保证真空断路器电气机械性能，确保运行可靠性，真空断路器须具有稳定、良好的机械特性。
CT10弹簧操动机构使用说明书
二、技术参数
1.储能电机采用HD2型，其技术参数见下表
型 号
HDZ-123
HDZ-223
HDZ-323
额定工作电压(V)
AC
110
AC
220
AC
380
CT10弹簧操动机构
一、概述
CT10弹簧操动机构可供操动SN-35Ⅰ、Ⅱ型户内高压少油断路器及SF6-35户内高压断路器之用。
CT10A型弹簧操动机构可供操动ZN23-35户内高压真空断路器之用，其性能符合“GB1984-89”《交流高压断路器》和本产品《技术条件》的要求，主要指标达到或超过“IEC”标准。
20℃时线圈电阻(Ω)
7.2±1
20.7±2.05
12.7±2.5
47±2.5
124±5
正常工作电压范围
65%-120%额定电压,小于30%额定电压不得分闸
三、安装示意图
DC
DC
DC
额定电功率(W)
≤600
正常工作电压范围
85%~110%额定工作电压
额定工作电压储能时间(S)
约8
2.合分闸电磁铁技术参数见下表
额定工作电压(Βιβλιοθήκη )~110~220
~380
-48
-110
-220
额定工作电流(A)
5
3
3.78
23
1.77
额定工作电功率(W)
550
660
181.4
253
390
永磁真空断路器研究与应用
永磁真空断路器研究与应用【摘要】永磁操动机构真空断路器越来越被公认为中压开关的换代产品，它代表了中压开关发展的方向。
分析了永磁真空断路器内部结构、工作原理，将永磁机构与真空断路器进行完美匹配，提高了断路器的可靠性及寿命。
【关键词】永磁真空断路器操作机构工作原理1 前言智能型永磁机构真空断路器是在上世纪90年代末吸取国际上先进的真空断路器技术而研制成功的新一代真空断路器，具有体积小、重量轻、结构简单、操作可靠、少维护、价格适中、使用寿命长等显著优点。
大屯公司在110KV变电站在2010年投用使用该机构的开关3年多，运行平稳、安全可靠，受到运行值班人员及检修人员的好评。
2 永磁真空断路器结构断路器配用的双稳态永磁操动机构，该机构由一种双稳态的磁路系统，使用一个一体化分、合闸线圈驱动动铁芯运动到相应的极限位置，并利用永磁体所提供的磁场能量，使之保持在极限位置。
当激励线圈通过不同方向电流时，使线圈磁场产生大于剩余磁保持力的驱动力，即可使永磁操动机构的动铁芯动作。
动铁芯通过主轴直接驱动真空灭弧室的动触头，从而使断路器进行分、合闸动作。
这种机械的传送方式，可使断路器的机械磨损小到可以忽略不计，使断路器在使用寿命期内基本很少维护。
当控制系统出现故障时，可用手动分闸装置操作，使断路器进行分断操作（如图1）。
3 永磁真空断路器工作原理永磁真空断路器开断部分和其他断路器一样，区别在操作机构部分。
永磁机构的原理基本上是一块铁片两边有磁铁和线圈，哪边的线圈通电了就会产生比令一边更大的磁力从而带动铁片往磁力大的一边运动。
当铁片运动到和某一边磁铁接触是线圈断电，铁片靠磁铁吸住达到保持的目的。
铁片两边运动能带动断路器分合。
3.1 合闸操作将断路器送入柜体的试验或工作位置，合上控制电源和合闸电源，断路器处在分闸位置，合闸操作回路沟通，为合闸操作作好准备。
就地按动合闸按钮启动合闸回路，使操动机构的线圈激励，克服分闸侧永磁体的保持力，使动铁芯驱动断路器的动触头按规定速度合闸。
真空断路器永磁操动机构的应用与发展
近年来， 一种用于真空断路器的永磁保持 、 电
ｌ 永磁机构 的特 点
１１ 永磁 机构 的工 作原 理 ．
子控制的电磁操动机构（ 简称“ 永磁机构 ” 备受 ）
关 注。
永磁机构工作时 主要运动部件 只有 １ ， 个 无 需机械脱 、 锁扣装置， 故障源较少。 真空断路器 配用 永磁机构 后 ， 仅 可 以进 不
构与真 空断路器的配合特点 ， 以及 中压断路器操动机构 的现状和我国对永磁机 构真空断路 器的研 发情况 。
美键词 ：永 磁撮 动机构 ； 真空断路器 ； 特点
中图分类号 ：Ｔ ６ Ｍ５ １ 文献标 识码 ：Ａ 文章编号 ：１０ ０２—１６ （０６ ０ ０ ６ ３ ２ ０ ） ４— ２
维普资讯
Ｖ １２ ， ｏ ４ ｏ．８ Ｎ ．
Ｈ ｉｎ ｊ ｎ ｌ ｔｃＰ ｗ ｒ ｅ ｏｇｉ ｇＥｅ ｒ ｏ ｅ ｌ ａ ｃｉ
Ａ ｇ２ ０ ｕ ．０ ６
真 空断路 器 永磁 操 动 机构 的应 用 与发 展
张 月存 金 ， 浩 周红 霞 杜新 民 ， ，
（ ． 尔滨新 生开关厂 ， １哈 黑龙 江 哈 尔滨 １０ ３ ； ５ ０ ０ ２ 大庆石油有限责任公 司第四采油厂 ， ． 黑龙 江 大庆 １３ １ ； ６５ １
３ 哈 尔滨 电 业局 ， ． 黑龙 江 哈 尔滨 １０ 国配电网供 电对高压 断路器 的质量和性能要 求 ， 阐述 了永磁操 动机构 的工作原 理 、 永磁操 动机
一
永磁机构就是用永磁体实现合 闸保持和分闸
保持 （ 有时只作合 闸保持而不作 分闸保持 ） 一 的
种新型的电磁操动机构 。
永磁 机构 根据 永久 磁能 所处 于 的保 持位 置可
弹簧操动机构与永磁操动机构的比较
弹簧操动机构与永磁操动机构的比较弹簧操动机构与永磁操动机构的比较3.1 动作原理和结构真空断路器永磁机构原理图见图1，弹簧机构见图2。
目前用于中压断路器操动机构主要有电磁式和弹簧式两种。
电磁操动机构在真空断路器发展初期得到了广泛应用，这是由于电磁操动机构较好地迎合了真空灭弧室的要求：一是开距小（8-25mm）,二是在合闸位置需要大的操动力（2000-4000N/相）。
然而电磁操动机构也存在不容忽视的缺点，磁路电感L在合闸过程中变化较大，产生反电动势，从而抑制了合闸线圈电流的增大，而且这种抑制作用随着合闸速度增加而增强。
相比之下，弹簧操动机构采用于手动或小功率交流电动机储能，其分合闸速度不受电源电压波动影响，相当稳定，能够获得较高的分合闸速度，能实现快速自动重合闸操作，在一定程度上克服了电磁操动机构的缺点。
然而弹簧操动机也存在以下缺点：完全依靠机械传动，零部件数量多，一般弹簧操动机构有上百个零件，且传动机构较为复杂，故障率较高，运动部件多，制造工艺要求较高。
另外，弹簧操动机构的结构复杂，滑动摩擦面多，而且多在关键部位，在长期运行过程中，这些零件的磨损、锈蚀以及润滑剂的流失、固化等都会导致操作失误。
近年来，一种用于中压真空断路器的永磁保持、电子控制的电磁操动机构（简称永磁机构）备受关注。
和传统的断路器操动机构相比，永磁机构采用了一种全新的工作原理和结构，工作时主要运动部件只有一个，无需机械脱扣、锁扣装置，故障源少，具有较高的可靠性。
3.2 操动机构与真空断路器的配合3.2.1 力－行程特性多年来，真空断路器一直在努力追求着一种完美操动的机构：结构简单，寿命长，可靠性高，可以用小功率交流电源操作，出力特性与真空断路器的反力特性很好地匹配，能给出稍低的合闸速度和较高的分闸速度的操作机构。
真空断路器触头行程很小，合闸过程中在触头接触前只需要很小的驱动力，一旦触头闭合，就需要较大的驱动力，来压缩触头弹簧以获的足够的触头压力。
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前言随着真空断路器的迅速发展,对配套用的操动机构提出了更高的要求。
最早用的电磁操动机构,因合闸电源功率大,投资大,断路器合分速度偏低,逐渐被合闸电源功率小,输出特性与真空断路器相匹配,机械寿命长的弹簧操动机构所代替。
最早设计的CT8弹簧操动机构专门为少油断路器而设计。
经完善改进的CT10、CT12机构,原理上与CT8相同,结构相似,仍然存在着与真空断路器不相匹配的缺点。
为了满足真空断路器的需要,提高运行可靠性,根据真空断路器的机械特性要求,相应研制开发了CT17、CT19类型的弹簧操动机构。
CT17和CT19储能原理相同,驱动和脱扣系统相近,只是结构布置两样。
现以CT17为例,对真空断路器应用中出现的问题进行分析,提出解决方案。
二 CT17与CT10弹操机构在真空断路器应用中性能的比较。
CT10是最早期经完善改进用于35kV真空断路器的弹簧操动机构。
由于它储能方式为棘轮结构,运转时承受冲击负荷,这样要求机械强度高,运行噪声大,使用寿命短。
CT17机构吸收了CT10的优点,再储能原理上实现了突破。
采用了机械传动系统中最简捷,性能可靠的齿轮传动方式,已根本上改变了原有的不足。
使其传动平稳、噪声低、寿命长、输出特性与真空断路器相匹配。
现将二者性能列序比较如下:1 合闸功CT10为400J;CT17-35为350~500J,连续可调,能满足不同的断路器对输出功的要求。
2 机械寿命CT10为2000次;CT17-35为10000次3 安装方式CT10合分电磁铁可自动复位,机械输出轴偏后,机构可以朝任意方向安装。
常用的有正装、倒装,适应不同断路器的要求,方便灵活。
4 储能系统CT10储能系统为棘轮棘爪形式,储能时棘轮棘爪受冲击负荷,振动大,噪声大,易打齿,易磨损。
系统效率低,要求功率大,一般为600W。
经常储不上能,容易烧损电机。
CT17-35采用齿轮传动,性能平稳,效应提高。
储能可靠,噪声低。
使用由机动率小,为200W。
5 驱动系统CT10的驱动系统为单边铰链,受力不对称,不均匀;CT17-35采用对称铰链,受力均匀,效果好,磨损小。
6 脱扣系统CT10分闸脱扣系统采用半轴搭扣解锁形式。
而合闸脱扣系统为圆弧B锁门,合闸脱扣系统环节多,需用的合闸电磁铁能量大,合闸电流不小于9A。
合闸控制必须采用接触器。
运行用拒合、误合现象时又发生。
CT17-35合分脱扣系统全部采用半轴搭扣解锁形式,合分闸所需功率低,合分闸电磁铁能量小,电流小。
合分脱扣系统直接用辅助开关实现,不必另加接触器。
合分扣结牢靠,解锁方便,不易发生拒动或误动。
7 辅助开关CT10输出轴转角大,辅助开关连杆接近死区,有时出现反转,运行中易发生拒分据合现象。
CT17-35输出轴转角较小,辅助开关连杆运行在力角度范围,不易发生上述问题,CT17-35的辅助开关转角连续可调,易调列最佳状态。
8 行程开关CT10采用常规LX型行程开关。
加上电机电流大,开关结点容易烧坏。
CT17-35采用特殊结构的LXW型行程开关,节点容量大,还配有直流灭弧装置,灭弧效果很好。
运行可靠性高。
9 负载性能CT10机构专为少油断路器设计。
用于真空断路器时,负载匹配不好,有时合闸不到位。
CT17-35机构专为35kV真空断路器设计,负载匹配好,合分速度偏高还省力。
加上CT17-35机构合闸弹簧连续可调,输出功在350~500J之间,适用范围广。
即可用于户内亦可用于户外。
10 欠压脱扣方式CT10欠压脱扣组合系统为机械式的,安装调试不方便。
CT17-35欠压脱扣组合为电器式,结构简单,安装调试方便。
性能优越,运行可靠。
具有明显的特点,深受用户欢迎。
三弹簧操动机构的安装使用文献中已经明确给出了CT17弹簧操动机构的安装要求,方法和调整顺序。
指出CT17-35安装就位后,一定要在储能分闸状态下,用连杆将机构输出轴上的拐臂与断路器转轴拐臂连接起来,呈垂直自由状态。
即左右前后上下都有一点活动空隙。
用手轻微点动,感到灵活自如。
但用户因不了解弹簧操动机构的性能,也不详细阅读使用说明书,怕储能后弹操机构释能,造成人身设备意外损伤,就在未储能状态机械人为地分闸,将连杆连接起来,这样连杆长度不一定合适,分闸也不一定到位。
在储能合闸中,容易发生“空合”。
用户误以为是机构工作不可靠,实质是断路器没有调好,机构工作状态不对引起的。
应重新调整。
这种问题后面专题叙述。
实际使用中也出现过安装基面不平稳,引起机构夹板扭曲变形,致使合闸挚子轴或分闸半轴转动不灵活,发生弹簧储存能量保持不住的问题。
断路器合分运转中,机构输出拐臂与断路器拐臂上接点运动轨迹为圆弧,之间距离不是一个常数。
因此连杆运动不再一个平面内。
除要求连杆承受弯曲应力外,还要在两端装关节轴承,解决空间传动问题。
有些用户仅用销轴连接,必然引起传动不平稳,中间卡滞,断路器特性变化。
机构安装好后一定先手动合分,待正常运转后再通电试验。
防止出现问题,带来不必要的损失。
四机构实际使用中问题的分析在真空断路器中,无论是10kV或35kV电压等级,其操动部件是不可缺少的部件。
它的特性直接影响着断路器的可靠性和机械特性。
一般人只注重断路器的合与分状态,不注重于操动机构的配合特性,往往造成“大马拉小车”,这是不合理的,也是不科学的。
文献中给出了弹操机构与断路器之间的匹配要求和方式。
操动机购是断路器的主动部件,真空灭弧式及传动件是被动部件。
操动机构的合分要与断路器从合到分的行程相协调。
过大过小均为匹配不合理,这在断路器设计中要彻底解决。
下面对安装和维护使用中用户碰到的几个问题给与分析。
1 “空合”与“合空”现象这在设备调试中,经常遇到的情况。
“空合”就是弹操机构与断路器本体连接后,当储能合闸时,弹簧能量释放,本应转化为断路器的合闸功,但由于断路器上传动部件没有移动,实为虚过程。
把这种现象称为“空合”。
下图给出机构正装时,传动部件的单线示意图。
这种安装,机构从分到合,连杆AB始终受到拉力作用。
我们将连杆受压力作用的安装方式,称为反装。
A图为不正确连接。
因AB过长,迫使弹操机构运行角度小于它设计要求的最小限度40°。
与B 的连接空间的连杆CDEF中C 点不能到位。
从机构正面看,扇形板藏匿在分闸的半轴内,习惯上称作复位不彻底。
当储能合闸时,尽管弹簧收缩,能量释放,合闸凸轮不能使C点位移,与CDEF相连的G 点尚未转动, AB杆未受力作用,而发生断路器大轴H没转动的“空合”。
在B图中,AB杆缩短以后,在分闸状态下,C点后移到位,空间的连杆CDEF的F 点,使扇形板能离开分闸半轴S距离。
S大小与机构的机械零件尺寸和装配有关,一般在2~5mm范围。
储能合闸时,合闸凸轮驱动空间的连杆CDEF中C点后移,将扇形板死死的锁扣在分闸半轴上,保持断路器的合闸状态,完成了整个从分到合的过程。
解决这个问题的办法很简单,调节连杆AB的长短,使C点到位,进入合闸凸轮K的凹槽内。
在储能分闸状态下,AB长度适合,扇形板离开分闸半径M有-S距离。
此时AB杆不受力,呈自由状态。
这里需要指出的是,用户将AB杆连好后,调断路器参数压程的大小,改变AB 长短来完成。
这不仅合理,难免出现机构工作状态不对,断路器发生“空合”与“合空”实质上不一样。
空合是连接不当造成的,机构本体没问题。
合空是机构本身的问题,是指弹操机构在合分储能时,输出轴及其拐臂超过连杆,带动了断路器动的运动,合闸到位,由于某种原因,在合闸时没有保持住。
瞬间完成了分闸操作。
整个过程为合分操作。
这里要指出的是,机构在储能过程中,能量保持不住,这与合空又不是一回事。
造成合空的原因较多,如在机构合闸过程中,因合闸凸轮与轴上部见的旋转碰撞了分闸半轴或者扭簧,储能弹簧收缩摆动,碰撞了顶板,都会造成锁扣解除。
解决合空问题要详细观察合闸过程运动状况,当用手轻轻触摸分闸半轴时,在合空过程中,就有转动感觉。
检查后予以排除。
储能保持不住是合闸挚子上的偏心圆由于装配或热处理硬度不够,其偏心距减小,导致其工作不正常。
例如:挚子轴生锈,或者安装面不平。
紧固后使侧板扭曲造成转动不灵活。
检查挚子轴转动灵活否,不能储能,机构处于自由脱扣状态,用手旋转挚子轴,看是否复位。
如果挚子轴转动不灵活,要将侧板紧固件松动,留有间隙,就解决问题。
2 断器开距与压程的调整弹簧操作机构中储存的能量,在合闸过程中,一部分为断路器的合闸功,另一部分用于克服传动部件的摩擦力,将储头簧予压,分闸弹簧拉伸,为分闸做准备。
图中这种连接方式,单纯用调节连杆改变断路器的开程和压程大小不能达到最好的配合。
必须使弹操机构合分正常,再改变油缓冲器的位置和断路器绝缘拉杆长短,调节最佳机械特性参数。
图中连接方式,拉杆放短,迫使机构合闸角度变大,从而使断路器压程变大。
如机构倒装,拉杆放长,压程变大。
用户实际调试中,多用改变连杆长短满足压程要求。
这在一定范围内起作用。
超出这个范围,有可能压程过大,机构合闸功不够,或者发生另外的问题。
机构运行角度过小,工作状态不对,带来空合。
如果机构工作状态不对,断路器也无法运行。
断路器如果合分不到位或特性调不出,不等于机构有问题。
当机构空合或合闸不到位时,首先检查断路器有无卡滞。
或者没有调号参数。
千万别鲁莽从事,造成不必要的麻烦。
3 合闸速度的调整无论是户内户外断路器,都将分闸弹簧装在断路器的输出转轴上,分闸过程无论电动或手动,都使机构上的分闸半轴解扣。
靠分闸弹簧的收缩力,将断路器动触头从静触头上分离开来。
分闸速度主要取决于分闸弹簧的力量大小。
当然,传动部件对它也有影响,但不是主要的影响。
分闸速度过高,分闸弹簧特性过硬,也就是在拉伸后力量过大,应更换特性软些的弹簧,也可松动分闸簧,使它的拉力变小。
在分闸速度调不好,要调和闸速度是徒劳的,因为它相互影响。
分合速度调好后,合闸速度的高低,取决于合闸功的大小。
合闸功大,合闸速度高。
合闸速度与分闸速度的调整要反复多次进行。
在其他参数不变的情况下,分闸速度提高,合闸速度自然降低。
这里要指出的,上述方法是速度的微调。
要改变合闸速度的数量级,主要是改变弹操机构合闸凸轮的曲面形状。
如果合闸速度偏高,单纯减小合闸功,有时会合闸不到位。
这就要与机构制造厂协商。
合闸不到位,测量的合闸速度毫无意义。
在机构制造时,已考虑到不同断路器的工艺装配差别,将合闸弹簧做成可调的。
调整好后,将螺母锁紧,特性参数就固定了。
合闸不到位,启动电机进行储能,因为在负载下通电,有损于电机。
机构设计中,考虑到空载下启动,并在二次回路中加以保护。
4 合分闸时间的调整断路器固有分闸时间是直接到分闸指令瞬间到所有极的触头分离瞬间的时间。
标准中给出固有分闸时间和合闸时间是“断路器及其操动机购在额定操作电压或者压力下的机械特性”。
固有分闸时间是与机构执行命令的分闸脱扣器及其传动系统有关。