框架式斷路器操作機構剖析VIP

1、框架式斷路器操作機構剖析倪文元操作機構是框架式斷路器的關鍵部件，斷路器的儲能、閉合、斷開由操作機構承擔;操作機構應具備自由脫扣功能，以保證操作者的人生安全;斷路器配置的輔助開關與相關脫扣器串接，以保證脫扣器正常動作。輔助開關的動作由操作機構操縱，它的通斷與斷路器同步對外可提供斷路器的通斷狀態(tài)電氣信號。操作機構由儲能合閘機構和自由脫扣分閘機構組成，操作機構按合閘儲能和分閘儲能可以分成兩類，兩類操作機構結構不同各具特點:前者結構復雜零部件多，兩套機構各自相對獨立，能分別完成儲能合閘和脫扣分閘功能;后者具有結構簡單零部件少，兩套機構融為一體相互借用，裝配維修方便，能降低生產(chǎn)成本。兩種操作機構孰優(yōu)孰劣

2、難下定論，前者由于閉合后已儲能，所以當斷路器斷開后，能立即閉合。但是，實際使用中框架斷路器遇故障斷開后，應查明原因排除故障后，才能合閘。因此，其積極意義并不顯現(xiàn)。而后者的經(jīng)濟性比較突出，雖然，分閘后才能儲能，但數(shù)秒的儲能時間不會影響框架斷路器的正常工作，利用其良好的經(jīng)濟性可以設計出價廉物美的框架式斷路器，這樣的產(chǎn)品更符合中國的國情。當然，在設計框架式斷路器時應作市場調研，根據(jù)市場需求、產(chǎn)品定位等具體情況，選擇符合要求的操作機構類型進行設計。目前，國內框架式斷路器的主流產(chǎn)品DW4介銷量已達二十余萬臺，產(chǎn)品質量穩(wěn)步提高，完全可與施耐德的M型斷路器相媲美。DW4吸其延伸產(chǎn)品W2W3的操作機構屬于合閘

3、儲能類型，以下對DW45臊作機構（具結構、原理、功能完全一致）與業(yè)內同仁進行共同剖析，深入了解掌握它的結構、原理和功能，為改進以致設計操作機構打下基礎。1儲能合閘機構剖析1.1儲能見圖1所示，由手柄操作或電動操作機構驅動儲能軸2帶動凸輪1逆時針轉動，凸輪1的外輪廓推動儲能滾子5使儲能杠桿3以O3為支點逆時針轉動，在儲能杠桿3的推動下，不斷壓縮儲能彈簧13,如圖2所示，當安裝在凸輪1上釋能滾子4壓住儲能扣片6的下端，儲能扣片6以O2為支點順時針轉動，它的另一端扣在儲能半軸8缺口處，凸輪1被鎖扣，儲能結束。此時，手柄操作或電動操作機構都不能驅動儲能軸2轉動，被壓縮的儲能彈簧13的能量被儲存在儲能杠

4、桿3上待命1.2 合閘見圖2所示，合閘裝置包括按鈕7、釋能脫扣器9和杠桿12.o當操作機構符合合閘條件（后面詳述）時，杠桿12.的凸臺位于儲能半軸8的脫扣指上方，手動按動按鈕7繞01順時針轉動，推動杠桿12繞支點04逆時針轉動，下壓脫扣指使儲能半軸8繞自身圓心順時針轉一角度，儲能扣片6解扣繞02順時針轉動解扣，凸輪1同時解扣繞儲能軸2圓心逆時針轉動，儲能杠桿3在被壓縮的儲能彈簧13的作用力下繞03順時針轉動，見圖3所示，儲能杠桿3上的擊打軸將儲能彈簧13的能量瞬間釋放在連桿27的受擊滾子上，由于杠桿22與安裝在分閘扣片18上的軸承19、分閘扣片18與分閘半軸23此前已在再扣位置，所以0a點可視

5、為固定點，受擊連桿27繞Oa點順時針轉動，推動連桿26帶動懸臂24順時針轉動，斷路器閉合。用釋能脫扣器9驅動動力桿10推動杠桿12重復上述動作，實現(xiàn)電動合閘。1.3 合閘條件只有杠桿12.的凸臺位于儲能半軸8的脫扣指上方時，操作機構才符合合閘條件，DW45M乍機構是通過控制杠桿12.實現(xiàn)的1.3.1儲能如圖3所示，操作機構已儲能，儲、釋能指示31下面的凸臺落入凸輪32的缺口中，檔桿33順時針轉過讓開，杠桿12在拉簧30作用下右移，杠桿12.的凸臺位于儲能半軸8的脫扣指上方，可合閘。如圖4所示，操作機構已釋能，儲、釋能指示31下面的凸臺被凸輪32外輪廓抬起，檔桿33逆時針轉過，杠桿12被擋住不能

6、合閘1.3.2分閘如圖5所示，操作機構已合閘，與主軸一體的懸臂34后部壓住分、合閘指示件35,迫使檔桿36逆時針轉動，杠桿12被擋住不能合閘。如圖6所示，操作機構已分閘，與主軸一體的懸臂34后部脫離分、合閘指示件35,檔桿36順時針轉過讓開，杠桿12在拉簧30作用下右移，杠桿12.的凸臺位于儲能半軸8的脫扣指上方，可合閘2自由脫扣分閘機構剖析2.1 自由脫扣機構操作機構與觸頭系統(tǒng)的連接是通過自由脫扣機構實現(xiàn)的。自由脫扣機構有兩種工作狀態(tài)：(1)再扣狀態(tài)：操作機構與觸頭系統(tǒng)相連，可對斷路器進行閉合操作，此時自由脫扣機構為四連桿；(2)脫扣狀態(tài)：操作機構與觸頭系統(tǒng)解扣，斷路器分閘，自由脫扣機構消除

7、一支點四連桿變?yōu)槲暹B桿，脫扣瞬間觸頭系統(tǒng)的位置與操作機構無關，以保證操作者安全。見圖7,8所示，自由脫扣機構由分閘半軸23、分閘扣片18、杠桿22、連桿26、連桿27、懸臂24組成。見圖7所示，自由脫扣機構為再扣狀態(tài)，斷路器閉合，此時自由脫扣機構為四連桿：連桿1OaOb1線即連桿27、連桿2ObO（cl線即連桿26、連桿3OcO璉線即懸臂24、連桿4ad為支座OdOa®線。這時連桿27和連桿26交點Ob點過死點并被銷29扣住成一頂桿，觸頭系統(tǒng)的反力通過懸臂24及頂桿傳遞至Oa點，使杠桿22繞Oe點逆時針轉動，但在杠桿22的缺口處被軸承19檔住，此處的力使分閘扣片18繞自身軸逆時針轉動

8、，但被分閘半軸23扣住，操作機構保持合閘狀態(tài)。2.2 分閘見圖7,8所示，分閘裝置包括按鈕16、導桿15、分閘半軸23、分勵脫扣器14。手動按動按鈕16繞O1順時針轉動，推動導桿15向右移動，使導桿15右端推動分閘半軸23下部脫口指，使其繞自身圓心逆時針轉動，分閘扣片18解扣并繞自身軸逆時針轉動，杠桿22隨即解扣并繞Oe點逆時針轉動，Ob點反向過死點，四連桿解體變?yōu)槲暹B桿：連桿1OaObS線即連桿27、連桿2ObOC!線即連桿26、連桿3OcO璉線即懸臂24、連桿4ae為OaOe1線、連桿5為支座OeO璉線。在觸頭反力和復位彈簧25的雙重作用下，斷路器分閘。用分勵脫扣器14（或圖中未示出的欠壓

9、脫扣器、磁通變換器）的動力桿22推動分閘半軸23的水平面脫口指，重復上述動作，實現(xiàn)電動分閘。3操作機構工作狀態(tài)分析通過上述對操作機構的剖析，我們可以清楚的看到:儲能合閘機構有釋能、儲能兩種工作狀態(tài);自由脫扣分閘機構有分閘、合閘兩種工作狀態(tài)。那么操作機構有幾種工作狀態(tài),其實操作機構的工作狀態(tài)就是上述兩種機構工作狀態(tài)的組合，下面按操作機構工作過程順序予以介紹。3.1 釋能分閘狀態(tài)此狀態(tài)為操作機構的初始自然狀態(tài)，分別按動合閘、分閘按鈕操作機構無反應。3.2 儲能分閘狀態(tài)按1.1項進行儲能操作，完成后操作機構呈再扣狀態(tài)。操作機構的再扣過程見圖9所示:由手柄操作或電動操作機構驅動儲能軸2帶動凸輪1逆時針轉動，凸輪1的外輪廓推動儲能滾子5使儲能杠桿3以O3為支點逆時針轉動，在彈簧28的拉動下，杠桿22繞儲能軸2順時針轉動至缺口對應軸承19時，分閘扣片18在拉簧17的作用下繞O5點順時針轉動,至軸承19落入分閘扣片18缺口后，分閘半軸23在彈簧37作用下轉過一角度，操作機構呈再扣狀態(tài)如圖7所