弹簧储能操作机构的工作原理
500kV交流场断路器液压弹簧机构的结构与工作原理
500kV交流场断路器液压弹簧机构的结构与工作原理1．概述某换流站500kV交流场采用新东北电气（沈阳）高压开关有限公司生产的LW56-550/Y4000-63型断路器，该断路器操动机构采用HMB-8.3型弹簧储能液压操动机构。
HMB-8.3型弹簧储能液压操动机构利用了现代化制造技术和模块化组装技术的优势，具有碟簧储能、液压油传递力和转换能量的双重优越性。
2．HMB-8.3型弹簧储能液压操动机构的结构HMB-8.3型弹簧储能液压操动机构采用模块设计，五个主要功能模块用螺栓和工作缸联接，便于维修。
这些功能模块是：动力模块、工作模块、储能模块、监视模块和控制模块。
2.1 动力模块动力模块（如下图1、图2所示）由电动机、齿轮传动装置、偏心转轴及柱塞泵等组成。
用法兰装在工作缸外部。
油标安装在低压油箱外侧，以便观察油位。
图1 储能电机图2 动力模块2.2 工作模块工作模块包括工作缸、工作缸活塞杆缓冲系统。
工作缸是操动机构的关键零件。
所有其它模块都用法兰径向装在工作缸的周围。
这些模块与工作缸间用密封联结件作为液压油的通道，不需要采用任何管道。
2.3 储能模块储能模块采用安装在碟片弹簧装置上部的三个蓄能活塞储蓄能量。
碟片弹簧装置采用八个双片弹簧，正反叠装，以取得较大作用力。
三个储能活塞直接作用在碟片弹簧装置上，确保一定的油压，建立一定的碟簧压缩变形量。
机械储能的优点是长期稳定、可靠和不受温度影响。
图3 工作模块图4 储能模块2.4 监测模块监测模块（如下图5所示）由带凸轮装置的限位开关、位于碟片弹簧装置圆盘上的齿条齿轮啮合装置、标志碟片弹簧压缩量的信号灯和压力释放阀等组成。
限位开关监测碟片弹簧的储能状态。
由于限位开关的转动与碟片弹簧的轴向运动关联，可以直接反映后者的储蓄能量值。
且这一测量值不受温度影响。
限位开关可以对电磁阀分、合闸操作进行闭锁，以防止碟片弹簧压力变形不满足规定值，而出现断路器误操作。
断路器进行分、合闸操作造成的油压降低，通过限位开关可控制油泵自动启动打压，以补充能量。
断路器液压弹簧机构结构原理及检修工艺
1、工作缸缸体 2、合闸侧套 3、合闸缓冲套 4、活塞杆 5、组合密封圈 6、分闸缓冲套 7、分闸侧套
1 2 3 4 5 67
工作原理
功能
油泵电机打压，油泵将低压油箱的油打压至储能缸，储能缸活塞向下运动压缩碟形弹簧 进行储能。碟形弹簧的力特性平滑，使得操动机构拥有更优的操作特性，碟形弹簧与行 程限位开关相连并受其控制，限位开关可以发出机构的补压、闭锁、报警等信号。完整 的操作循环为：O-CO-CO，CO-CO，O-CO，CO和O。
图1：机芯结构组成
图2：扩展型机芯
1.辅助开关连接结构 2.连接支架 3.辅助开关 4.携动件 5.耦合件
1.充压模块 2.储能模块 3．工作模块 4.控制模块 5.监测模块 6.充油接头 7.油标 8.泄压手柄 9.底板（5型） 10.底板（2型） 11.防凝加热器 12.塑料外壳 13.连接盖 14.运输端盖 15.开关位置指示
手动泄压杆
碟簧储能状 态指示器 自动安全压 力泄压装置 碟簧行程开关
高压泄压阀
控制模块
控制模块是一个两级阀控制系统， 由分/合电磁阀和主换向阀组成。
通过控制工作缸合闸侧的压力来决 定操作机构的分合闸。控制模块内置 分、合闸调速截流阀来控制操动机构 的速度。内置测压接头用于出厂的压 力监测。
合闸电磁阀
当油泵打压, 储能缸压缩碟簧 时支板恢复垂直状态不再卡住 活塞导向块，机构可正常操作。
工作模块
工作模块是液压机构的主体部分，主要由工作缸和活塞 杆构成，通过活塞杆的往复动作带动断路器分、合闸。
工作缸是操动机构的核心组件, 工作缸体由高强度航空 用铝合金制造, 通过硬质阳极氧化及衍磨提高其耐磨性, 工作缸提供与其它模块的连接界面, 是整个机构的基础.
断路器弹簧操动机构介绍
断路器弹簧操动机构介绍一、断路器弹簧操动机构的组成1.弹簧：弹簧是断路器弹簧操动机构的核心部件，通过对弹簧的张紧储备一定的弹能，当需要断开电路时，通过释放弹簧的弹性能量来实现快速断开。
2.手动机构：手动机构是用于对弹簧进行张紧和释放的机构，主要包括手动动作机构和手动存储弹簧机构。
手动动作机构通过手动操作杆或手轮来对弹簧进行张紧或释放，而手动存储弹簧机构则用于将手动张紧的能量储存在一个可释放的机构中，以方便在需要时快速释放。
3.动作机构：动作机构是连接弹簧和断路器断开触点的部分，通过弹簧操动机构的动作来实现断路器的闭合和断开。
动作机构一般采用连杆机构，通过转动轴让触点运动实现闭合或断开。
4.控制电磁铁：控制电磁铁是断路器弹簧操动机构的辅助部件之一，通过对电磁铁的控制来控制断路器的闭合和断开动作，以实现对电路的控制。
二、断路器弹簧操动机构的工作原理断路器弹簧操动机构的工作原理是利用储存在弹簧中的弹性能量来实现断路器的快速关闭。
在正常情况下，断路器的弹簧被手动机构张紧，这时断路器处于断开状态，当电路发生故障时，控制电磁铁被触发，电磁铁产生磁力将断路器的触点吸合，然后释放弹簧的弹性能量，通过动作机构的传动将触点迅速拉开，从而实现断路器的闭合动作。
当电路故障排除后，人工操作手动机构将弹簧重新张紧，断路器恢复至断开状态。
三、断路器弹簧操动机构的特点1.快速断开能力：断路器弹簧操动机构通过弹簧的释放来实现快速断开电路，能够在电路故障发生时快速将电路切断，保障电力设备和人员的安全。
2.高可靠性：断路器弹簧操动机构采用高强度的材料制造，具有较高的机械强度和抗疲劳性能，能够保证长时间使用的可靠性。
3.灵活性：断路器弹簧操动机构采用手动机构和控制电磁铁相结合的方式进行操作，可以根据需要手动或自动控制断路器的闭合和断开动作。
4.操作简便：断路器弹簧操动机构的手动机构设计简单，操作方便，能够满足不同场合的需求。
5.自动重合闸功能：有些断路器弹簧操动机构还具有自动重合闸功能，在电路故障排除后，能够实现自动闭合电路，提高电能的利用效率。
关于断路器弹簧机构储能故障的分析和处理
关于断路器弹簧机构储能故障的分析和处理发布时间：2022-07-13T08:11:31.214Z 来源：《福光技术》2022年15期作者：陆渊[导读] 作为最常见的高压断路器之一，弹簧机构是其最重要的产品之一。
云南电网公司文山供电局云南省文山市 663000摘要：作为最常见的高压断路器之一，弹簧机构是其最重要的产品之一。
了解该机构的原理以及如何处理该机构的一些常见故障是非常重要的。
通过对两起故障的分析，总结了该机构的两种储能故障，为今后的维护工作提供了参考。
关键词：断路器；弹簧机构储能故障；分析和处理引言断路器的工作方式包括储能、闭关分离，只有储能才能闭关，因此储能机构对断路器起着重要作用。
断路器的储能机构通常包括:电动机、齿轮减速装置、储能架(弹簧)、闭锁装置(闭锁装置)和微运动开关等。
发动机提供动力，通过齿轮减速装置降低转速，增加扭矩，拉伸、压缩或旋转储能架(弹簧)，储能机构快速移动到停止位置，微运动开关移动，电机电流切断，机构如果电源存储机制出现故障，将严重影响断路器的关闭性能。
一、机构原理在断路器中，工作机构是一个非常重要的工作元件，弹簧只是其中的一个元件。
弹簧操作机构是指通过弹簧能量存储分离断路器触点；弹簧操作机构的储能基本原理是:操作实施后，关闭弹簧的储能能力极限开关在开关触点闭合时触发，储能接触器启动，同时电机电路连接至r运行机构的主要组成包括弹簧储能、储能、闭包、部分闭包，整个过程的核心是弹簧、弹簧储能调节开关释放能量，并促进旋转部分的运行，进行部分闭包；分离弹簧预热长度设置为分离速度在标准范围内，以确保断路器安全可靠地工作。
二、一起断路器储能故障的分析及处理实地情况在设备例行试验中发现变电站220 kV母线连接断路器关闭后工作正常，但弹簧机构不能完成电气储能。
断开储能电机的电源后，储能手柄可实现手动储能。
棒材扭矩断路器采用lw58-252 ( w ) / t400-50三极瓷套筒支撑结构，采用SSC t 33型弹簧操作机构、三极机械联接，2017年10月出厂，2018年4月安装调试后投入使用。
弹簧储能操作机构的工作原理
弹簧储能操作机构的工作原理闸操作有合闸电磁铁及手动按钮两种。
1．机械部分原理简介CT19、CT19B(A)型弹簧储能操作机构由电动机提供储能动力，经两级齿轮减速，带动储能轴转动，实现给储能弹簧储能。
弹簧储能到位时，摇臂推动行程开关．切断电动机电源。
人力储能时，将人力储能操作手柄插入储能摇臂插孔中，然后上下摆动，通过摇臂上的棘爪驱动棘轮，并带动储能轴转动实现对合闸弹簧储能。
操作机构储能完成后即保持在储能状态，若准备合闸，可使合闸线圈通电，继而电磁铁动作，储能保持状态被解除，合闸弹簧快速释放能量，完成合闸动作。
分闸时，分闸线圈通电使电磁铁动作，连杆机构的平衡状态被解除，在断路器负载力作用下，完成分闸操作。
CT19、CT19B(A)型弹簧储能操作机构外形见下图。
2．电气控制原理下图是CT19弹簧储能操作机构的电气控制原理图，图中两侧的两条竖线KM是控制电源线，它可以是AV220V或DC220V等电源电压。
当机构处于分闸未储能状态时，行程开关CK常闭触点闭合。
此时按下储能按钮SB．中间继电器KA1的线圈得电，其常开触点KAl-1闭合，中间继电器KA2随之动作．KA2的常闭触点K A2-2打开．常开触点KA2-1闭合，电动机M 与电源接通开始运转，带动合闸弹簧开始储能，直至储能完成松开储能按钮SB。
储能完成以后，行程开关CK的常闭接点断开，中间继电器KA2线圈断电，触点KA2-1断开，电动机M断电停转。
此时若将控制开关SA 投向合闸位置，即使其触点(1)、(2)闭合，合闸线圈YC将通电使电磁铁动作，迫使储能弹簧释放能量，完成合闸动作。
操作机构使断路器合闸后，安装在操作机构内、被称作断路器辅助触点的QF-1和QF-2同时动作，其中常闭触点QF-1断开，切断合闸线圈的电源；常开触点QF-2闭合，为断路器分闸作好准备。
此时若将控制开关SA投向分闸位置，即使其触点(3)、(4)闭合，分闸线圈YR将通电使电磁铁动作，操作机构使断路器实现分闸。
SF6断路器构造及其工作原理-弹簧储能
02 SF6断路器构造
灭弧室
01
灭弧室是SF6断路器中 的核心部分，主要作用 是产生并熄灭电弧。
02
它由绝缘外壳、导电触 头、喷嘴、吸附剂等组 成，具有良好的绝缘和 灭弧性能。
03
灭弧室内填充有SF6气 体，其绝缘性能和灭弧 性能均优于空气。
04
灭弧室的设计应确保电 弧在触头间快速、有效 地熄灭，同时减少对触 头的烧蚀。
SF6断路器构造及其工作原理-弹 簧储能
目 录
• SF6断路器概述 • SF6断路器构造 • SF6断路器工作流程 • SF6断路器弹簧储能系统工作原理 • SF6断路器弹簧储能系统维护与保养 • SF6断路器弹簧储能系统案例分析
01 SF6断路器概述
定义与特点
定义
SF6断路器是一种利用SF6气体作 为绝缘和灭弧介质的断路器。
保养建议
对于SF6断路器，应制定详细的维护保养计划，定期进行 保养，并加强设备的巡检，及时发现并处理潜在问题。
案例三：某风电场断路器的应用与选型分析
应用场景分析
某风电场在建设过程中，针对其特殊的环境和运行要求，选择了适合的SF6断路器。在 选型过程中，重点考虑了断路器的耐候性、机械性能和电气性能等因素。
案例二：某变电站断路器维护保养经验分享
维护保养经验
某变电站对SF6断路器进行了全面的维护保养，包括清洁、 检查、润滑和调试等。在维护过程中，发现并处理了一些 小问题，如螺丝松动、接触不良等。
保养效果评估
经过维护保养后，断路器的运行稳定性得到了提高，故障 率明显降低。同时，定期的维护保养也有助于延长设备的 使用寿命。
05 SF6断路器弹簧储能系统 维护与保养
日常检查与维护
每日检查
弹簧机构原理
弹簧机构原理
弹簧机构是一种运用弹性力原理的装置，用于储存和释放能量以实现特定功能。
它由弹簧和相应的载荷组成，在外力作用下，弹簧会发生形变，当外力消失时，弹簧会恢复原状。
弹簧机构的工作原理基于胡克定律，它规定了弹簧的形变与受力之间的关系。
根据胡克定律，弹簧的形变与所受力成正比，弹簧恢复力的大小与形变量呈线性关系。
这意味着当外力增大时，弹簧的形变也会增大，反之亦然。
弹簧机构可以用于各种应用，例如减震器、弹簧门、弹簧发条等。
它们的工作原理基本相同，即利用弹簧的弹性特性来存储和释放能量。
当外力施加在弹簧上时，弹簧会发生形变，吸收外力的能量。
当外力消失时，弹簧会恢复原状，并将储存的能量释放出来。
弹簧机构的选择取决于所需的特定功能和应用场景。
弹簧的材料、形状和尺寸可以根据需要进行选择，以满足不同的要求。
在设计过程中，需要考虑弹簧的材料强度、形变范围、回弹性等特性，并合理设计载荷和弹簧的结构以确保机构的可靠性和性能。
总之，弹簧机构利用弹簧的弹性力原理来储存和释放能量，实现特定的功能。
它在各种工程和机械应用中起到重要的作用，并且可以根据需要进行不同的设计和选择。
液压碟簧操作机构原理简介
液压碟簧操作机构原理简介◆基本原理由弹簧作为储能部件（目的是建立油压），液压油作为传动载体的机构。
◆主要零部件储能部件: 电机、油泵、碟形弹簧、储能活塞及储能提升杆等。
储能控制部件：行程开关。
控制回路：辅助开关、合分闸阀、切换阀◆原理图图1、图2为分、合状态的原理示意图红色油区为高压油区浅蓝色油区为低压油区弹簧储能，提供压力，从而建立高压油图1 分闸状态示意图◆储能过程当机构失压时，行程开关的接点导通控制，电机通电，电机转动带动油泵将油从低压区泵向高压区，随着高压油量的增加，高压油推动储能活塞向上运动，储能活塞带动提升杆向上运动，提升杆带动拖盘压缩弹簧，到达预定位置时，行程开关的接点断开，电机停转。
由于密封系统的作用，弹簧被保持在压缩状态。
◆分闸过程当分闸阀接到分闸信号动作，切换阀切换到分闸状态，传动杆底部失压，传动杆上部的高压油推动传动杆向下运动，完成分闸操作。
图2合闸过程当碟型弹簧被压缩时传动杆的密封部位上部始终处于系统的高压之下，在分闸状态下，传动杆密封部位下部处于低油压状态下，这样传动杆被牢牢控制在分闸状态。
当合闸阀接到合闸信号动作，切换阀切换到合闸状态，传动杆底部与高压油相连，此时传动杆的上部和下部都充以高压油，由于压差的作用，传动杆向上运动，完成合闸操作。
◆控制阀工作原理分合闸线圈得电均会驱动控制阀变位。
当分闸线圈得电时，控制阀相应动作，将传动杆底部触头底面油路中油由高压油切换至低压油路，实现分闸；当合闸线圈得电时，控制阀相应动作，将传动杆底部触头底面油路中油由低压油切换至高压油路，从而实现合闸。
◆机械闭锁在合闸状态下，当系统压力降低到一定程度时，闭锁杆上的弹簧推动其向里运动，顶住传动杆上的沟槽，使传动杆不能运动。
◆电气报警和闭锁行程开关上共有8对接点，分别控制电机的启动、OCO报警、OCO闭锁、CO报警、CO闭锁、O报警、O1闭锁、O2闭锁。
当弹簧储能或卸压时，行程开关的夹板随着弹簧的运动而上下移动，到达一定的位置时，夹板上的凸起触动开关上的小轮顶起接点或断开。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
背景：
阅读内容
弹簧储能操作机构的工作原理
[日期：2012-01-05] 来源：作者：杨德印[字体：大中小] EasyEDA，史上最强大的电路设计工具
弹簧储能操作机构是一种较新的断路器操作机构，这种操作机构的出现，对提高断路器的整体性能起到了较大作用。
因为传统电磁操作机构在提高合闸速度上受到一定限制，它的合闸功率也较大，对电源要求较高。
而弹簧储能操作机构采用的手动或电动操作，既有较高的合闸速度，又能实现自动重合闸。
CT19是弹簧储能操作机构的一个系列号。
其型号组成及含义见下图。
它可供操作高压开关柜中ZN28型高压真空断路器合闸及与之相当的其他类型的真空断路器之用，其性能符合GB1984《交流高压断路器》的要求，主要指标均达到和超过IEC标准。
操作机构合闸弹簧有电动机储能和手动储能两种；分闸操作有分闸电磁铁、过流脱扣电磁铁及手动按钮操作三种；合闸操作有合闸电磁铁及手动按钮两种。
1．机械部分原理简介
CT19、CT19B(A)型弹簧储能操作机构由电动机提供储能动力，经两级齿轮减速，带动储能轴转动，实现给储能弹簧储能。
弹簧储能到位时，摇臂推动行程开关．切断电动机电源。
人力储能时，将人力储能操作手柄插入储能摇臂插孔中，然后上下摆动，通过摇臂上的棘爪驱动棘轮，并带动储能轴转动实现对合闸弹簧储能。
操作机构储能完成后即保持在储能状态，若准备合闸，可使合闸线圈通电，继而电磁铁动作，储能保持状态被解除，合闸弹簧快速释放能量，完成合闸动作。
分闸时，分闸线圈通电使电磁铁动作，连杆机构的平衡状态被解除，在断路器负载力作用下，完成分闸操作。
CT19、CT19B(A)型弹簧储能操作机构外形见下图。
2．电气控制原理
下图是CT19弹簧储能操作机构的电气控制原理图，图中两侧的两条竖线KM是控制电源线，它可以是AV220V或DC220V等电源电压。
当机构处于分闸未储能状态时，行程开关CK常闭触点闭合。
此时按下储能按钮SB．中间继电器KA1的线圈得电，其常开触点KAl-1闭合，中间继电器KA2随之动作．KA2的常闭触点KA2-2打开．常开触点KA2-1闭合，电动机M与电源接通开始运转，带动合闸弹簧开始储能，直至储能完成松开储能按钮SB。
储能完成以后，行程开关CK的常闭接点断开，中间继电器KA2线圈断电，触点KA2-1断开，电动机M断电停转。
此时若将控制开关SA投向合闸位置，即使其触点(1)、(2)闭合，合闸线圈YC将通电使电磁铁动作，迫使储能弹簧释放能量，完成合闸动作。
操作机构使断路器合闸后，安装在操作机构内、被称作断路器辅助触点的QF-1和QF-2同时动作，其中常闭触点QF-1断开，切断合闸线圈的电源；常开触点QF-2闭合，为断路器分闸作好准备。
此时若将控制开关SA投向分闸位置，即使其触点(3)、(4)闭合，分闸线圈YR将通电使电磁铁动作，操作机构使断路器实现分闸。
分闸后常开触点QF-2断开，分闸线圈YR的电源被切断。
3．过流保护原理
弹簧操作机构的所谓合闸和分闸，即断路器的合闸和分闸。
断路器合闸后，所控制的一次电路中就会有负荷电流。
一次电路的速断和过电流保护，是通过CT19型操作机构来实现的。
保护原理参见下图。
下图中的TAU和TAW是连接在一次电路中的电流互感器．1KA和2KA是电流保护继电器．ISU和20u是弹簧操作机构内部的两个过流脱扣电磁铁。
当负荷电流例如电动机运行电流出现过电流井超过电流保护继电器1KA（或2KA）的整定动作电流时．1KA（或2K A）立即或按反时限特性延时后动作，其常开触点IKA-1（或2KA-1）首先动作闭合，稍后常闭触点1KA-2(或2KA-2)断开，这时过流脱扣电磁铁ISLJ（或2SU）得电动作，断路器通过操作机构实施跳闸，实现过电流保护。
电流保护继电器1KA（或2KA）常开、常闭触点的动作顺序可以保证电流互感器二次回路始终不会开路，满足了电流互感器二次侧不允许开路的技术要求。