高壓斷路器的操動機(jī)構(gòu)

1、1,.,高壓斷路器的操動機(jī)構(gòu),.,2,高壓斷路器的操動機(jī)構(gòu)概述,3,.,高壓斷路器的操動機(jī)構(gòu),.,4,2傳動系統(tǒng),傳動系統(tǒng)連接著操動機(jī)構(gòu)和觸頭。主要包括傳動元件、提升機(jī)構(gòu)和它們之間的傳動機(jī)構(gòu)。 傳動元件：由連桿機(jī)構(gòu)或液壓、氣動傳動機(jī)構(gòu)等構(gòu)成。 提升機(jī)構(gòu)：帶動斷路器的觸頭運(yùn)動，用來提升觸頭進(jìn)行分、合閘。它使動觸頭按直線或近似直線運(yùn)動，所以也叫做變直機(jī)構(gòu)。 傳動機(jī)構(gòu)：連接上面兩個(gè)機(jī)構(gòu)的中間環(huán)節(jié)，是操動機(jī)構(gòu)過渡到提升機(jī)構(gòu)的一種連接傳動機(jī)構(gòu)。主要作用是傳遞能量，改變運(yùn)動方向。一般由連桿機(jī)構(gòu)組成。,.,5,1.操動機(jī)構(gòu),定義：獨(dú)立于斷路器本體以外的機(jī)械操動裝置，通過它可以對斷路器進(jìn)行操作。通常與斷路器分

2、開裝設(shè)。 特點(diǎn)：一種型號的操動機(jī)械可以配用不同型號的斷路器，同一型號的斷路器也可以配裝不同型號的操動機(jī)構(gòu)。 作用：將其它形式的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，使斷路器準(zhǔn)確地進(jìn)行分、合閘。,.,6,對操動機(jī)構(gòu)的基本要求,斷路器的全部使命，歸根結(jié)底是體現(xiàn)在觸頭的分、合動作上而分、合動作又是通過操動機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。因此，操動機(jī)構(gòu)的工作性能和質(zhì)量的優(yōu)劣，對高壓斷路器的工作性能和可靠性起著極為重要的作用。 1.具有足夠的合閘功率，保證所需的合閘速度。 2.能維持?jǐn)嗦菲魈幵诤祥l位置，不產(chǎn)生誤分閘。 3.有可靠的分閘速度和足夠的合閘速度。 4.具有自由脫扣裝置。 5.防跳躍 6.在控制回路中，要保證分合動作準(zhǔn)確、連續(xù)。 7

3、.結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價(jià)格低廉。,.,7,.,8,操動機(jī)構(gòu)用漢語拼音首位字母C表示,操動方式的拼音首位字母：S手動，D電磁，J電動機(jī)，T彈簧，Q氣動，Y液壓，Z重錘,設(shè)計(jì)系列順序號,其他標(biāo)志，如G改進(jìn)型，X操動機(jī)構(gòu)帶箱子,特征數(shù)字,一般電磁、液壓、彈簧、手動等機(jī)構(gòu)以其能保證的最大合閘力矩為特征數(shù)字；氣動機(jī)構(gòu)以其活塞直徑（mm）為特征數(shù)字,例如：CD2為電磁式操動機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)序號為2；CY3為液壓操動機(jī)構(gòu)，設(shè)計(jì)序號為3。,操動機(jī)構(gòu)的型號：,.,9,1合閘操作：在正常情況下和有短路故障的時(shí)，操動機(jī)構(gòu)都能使斷路器可靠合閘。 2保持合閘：在合閘命令和合閘操作功消失后，操動機(jī)構(gòu)應(yīng)可靠地將斷路器保持在合閘位置

4、，不會由于外力等原因引起觸頭分離。 3分閘操作：不僅能接受自動或遙控指令使斷路器快速電動分閘，而且在緊急情況下可在操動機(jī)構(gòu)上進(jìn)行手動分閘。 分合閘都應(yīng)并具有快速性。,操動機(jī)構(gòu)應(yīng)具有的功能,.,10,4防跳躍和自由脫扣：在關(guān)合過程中，如電路發(fā)生故障，操動機(jī)構(gòu)應(yīng)使斷路器自行分閘，即使合閘命令未解除，斷路器也不能再度合閘，以避免無謂地多次分、合故障電流。 “跳躍”現(xiàn)象：是指斷路器在關(guān)合有預(yù)伏短路故障的線路時(shí)，繼電保護(hù)裝置會快速動作，指令操動機(jī)構(gòu)立即自動分閘，這時(shí)若合閘命令尚未解除，斷路器會再次合閘于故障線路，如此反復(fù)會造成斷路器多次合分短路電流。 自由脫扣：是指操動機(jī)構(gòu)在合閘過程中接到分閘命令時(shí)，機(jī)

5、構(gòu)將不再執(zhí)行合閘命令而立即分閘，這樣就避免了跳躍。,操動機(jī)構(gòu)應(yīng)具有的功能,.,11,5復(fù)位：斷路器分閘后，操動機(jī)構(gòu)的各個(gè)部件應(yīng)能自動恢復(fù)到準(zhǔn)備合閘的位置。 6閉鎖：為保證斷路器操作的安全可靠，操動機(jī)構(gòu)還需具備的閉鎖功能有：分、合閘位置閉鎖；高、低氣壓（液壓）閉鎖；彈簧操動機(jī)構(gòu)中合閘彈簧的位置閉鎖。,操動機(jī)構(gòu)應(yīng)具有的功能,.,12,1手動操動機(jī)構(gòu),各種操動機(jī)構(gòu),靠手力直接合閘的操動機(jī)構(gòu)稱為手動操動機(jī)構(gòu)。它主要用來操動電壓等級低、額定開斷電流很小的斷路器。除工礦企業(yè)用戶外，電力部門中手動機(jī)構(gòu)已很少采用。手動操動機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡單，不要求配備復(fù)雜的輔助設(shè)備及操作電源，缺點(diǎn)是不能自動重合閘，只能就地操作，不

6、夠安全。因此手動操動機(jī)構(gòu)已逐漸被手力儲能的彈簧操動機(jī)構(gòu)所代替。,.,13,2電磁操動機(jī)構(gòu),各種操動機(jī)構(gòu),靠電磁力合閘的操動機(jī)構(gòu)稱為電磁操動機(jī)構(gòu)。電磁操動機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、制造成本較低，缺點(diǎn)是合閘線圈消耗的功率太大，因而用戶需配備價(jià)格昂貴的蓄電池組。電磁操動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)笨重，合閘時(shí)間長(0.2s0.8s)，主要用來操作126kV及以下的斷路器。,.,14,3彈簧操動機(jī)構(gòu),各種操動機(jī)構(gòu),利用已儲能的彈簧為動力使斷路器動作的操動機(jī)構(gòu)稱為彈簧操動機(jī)構(gòu)。彈簧儲能通常內(nèi)電動機(jī)通過減速裝置來完成。對于某些操作功不大的彈簧操動機(jī)構(gòu)，為了簡化結(jié)構(gòu)、降低成本，也可用手力來儲能。,.,15,4液壓操動機(jī)

7、構(gòu),各種操動機(jī)構(gòu),液壓操動機(jī)構(gòu)利用液壓油作為動力傳遞介質(zhì)。操動方式有兩種：直接驅(qū)動式和儲能式。 直接驅(qū)動式液壓操動機(jī)構(gòu)由電動機(jī)與油泵產(chǎn)生的高壓力油，直接推動活塞用來操作速度不高、操作功率不大的隔離開關(guān)。,.,16,5氣動操動機(jī)構(gòu),各種操動機(jī)構(gòu),利用壓縮空氣作為能源產(chǎn)生推力的操動機(jī)構(gòu)稱為氣動操動機(jī)構(gòu)。,.,17,6永磁操動機(jī)構(gòu),各種操動機(jī)構(gòu),利用釹鐵硼永久性磁鐵作為能源產(chǎn)生推力的操動機(jī)構(gòu)稱為永磁操動機(jī)構(gòu)。,.,18,.,19,連桿機(jī)構(gòu),四連桿機(jī)構(gòu),搖桿滑塊機(jī)構(gòu),電磁機(jī)構(gòu)（CD型）,.,20,連桿機(jī)構(gòu),準(zhǔn)確橢圓機(jī)構(gòu),近似橢圓機(jī)構(gòu),.,21,連桿式脫扣機(jī)構(gòu),常用脫扣形式有折桿式、鎖鉤式、滾輪鎖扣式三

8、種。,1）折桿式脫扣機(jī)構(gòu),2）鎖鉤式脫扣機(jī)構(gòu),.,22,連桿式脫扣機(jī)構(gòu),3）滾輪鎖扣式脫扣機(jī)構(gòu),.,23,.,24,四連桿機(jī)構(gòu),折桿式脫扣機(jī)構(gòu),合閘動畫,分閘動畫,.,25,彈簧機(jī)構(gòu)(CT),.,26,.,27,.,28,彈簧儲能,.,29,儲能完成,.,30,合 閘,.,31,分 閘,彈簧機(jī)構(gòu)視頻,.,32,液壓機(jī)構(gòu)（CY型）,.,33,.,34,液壓操動機(jī)構(gòu)的組成及各自作用,液壓操動機(jī)構(gòu)組成部分及其它們的作用是： （1）儲能部分 由儲壓器、油泵與電動機(jī)組成。 儲壓器是充有高壓力氣體（氮?dú)猓┑娜萜鳎芰渴且詺怏w壓縮能的形式儲存。 油泵和電動機(jī)供儲壓器儲能使用。電動機(jī)帶動油泵向儲壓器壓油（打壓

9、），使 氣體壓縮，所以機(jī)構(gòu)的能源仍然來自電源。 （2）執(zhí)行元件 執(zhí)行元件是工作缸，它把能量轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，推動斷路器完成分、合閘操作。 （3）控制元件 控制元件為各種閥門，用以實(shí)現(xiàn)分、合閘的控制、連鎖與保護(hù)等要求。 （4）輔助元件 輔助元件包括低壓力油箱、連接管道與油過濾器、壓力表、電器等。,.,35,永磁操作機(jī)構(gòu),.,36,.,37,.,38,.,39,.,40,.,41,.,42,.,43,高壓斷路器的分合閘速度很高，但觸頭的行程并不大。要使速度很高的運(yùn)動部件在較短的行程內(nèi)停止下來，不能簡單地采用在行程終了處裝置止釘?shù)霓k法，而必須用緩沖器來吸收運(yùn)動部分的動能，防止斷路器中某些零部件受到很大的

10、沖擊力而損壞。此外，在行程終了處運(yùn)動部分不應(yīng)有顯著的反彈。它一般裝在提升機(jī)構(gòu)的旁邊。 類型： 1油緩沖器 2彈簧緩沖器 3氣體緩沖器 4橡皮緩沖器,緩沖裝置,.,44,1油緩沖器：由油缸、活塞、撞桿、返回彈簧和端蓋組成。,緩沖裝置,當(dāng)高速運(yùn)動的部件撞擊到緩沖器上面的撞桿后，里面的活塞會和運(yùn)動的部件一起向下運(yùn)動，因?yàn)橛突静荒軌嚎s，因此活塞下的油只能以高速通過活塞與油缸之間的窄縫流到活塞的上方，油流過窄縫隙時(shí)需要克服很大的粘性摩擦力，對活塞底部產(chǎn)生壓力，阻礙活塞向下運(yùn)動，以形成對運(yùn)動部件的緩沖。一般用作分閘緩沖器，其它緩沖器難以滿足要求。 油緩沖器的優(yōu)點(diǎn)是緩沖能力強(qiáng)、沒有反彈力因?yàn)樗馨堰\(yùn)動部分

11、的動能轉(zhuǎn)化為熱能 它的缺點(diǎn)是緩沖性能受環(huán)境溫度的影響很大，低溫時(shí)油的粘性很大，制動力將顯著增大。,活塞,返回彈簧,.,45,2彈簧緩沖器：由彈簧、導(dǎo)桿、底座和撞桿組成。,緩沖裝置,當(dāng)運(yùn)動部件與彈簧緩沖器相撞后，撞桿向上運(yùn)動，彈簧被壓縮，彈簧吸收運(yùn)動部件的動能而產(chǎn)生緩沖。運(yùn)動完成后，彈簧會使運(yùn)動部件反彈，所以一般用作合閘緩沖器，因?yàn)楹祥l完成時(shí)觸頭的摩擦阻力大，不容易產(chǎn)生很大的反彈振動。,撞桿,導(dǎo)桿,彈簧,底座,.,46,3氣體緩沖器：,緩沖裝置,氣體緩沖器的原理與油緩沖器類似，只不過把油換成了氣體介質(zhì)，氣體緩沖器在緩沖時(shí)產(chǎn)生的反彈力比較大，多用于壓縮空氣斷路器及SF6斷路器。 它由氣缸1,帶有密封脹圈3的活塞2，撞桿4和可調(diào)節(jié)的排氣小孔5組成。當(dāng)斷路器的運(yùn)動部分與撞桿4相碰后，活塞向下運(yùn)動，活塞下面的氣體被壓縮，壓力增高產(chǎn)生制動作用。調(diào)節(jié)排氣小孔的面積可以改變制動的動力大小。,.,47,在橡皮墊圈之間放有金屬墊圈，當(dāng)斷路器運(yùn)動部分撞擊在螺桿4上的時(shí)候，撞擊力通過平板3傳遞給橡皮墊圈 1與金屬墊圈2。