弹簧操作机构
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CT19BW型弹簧操作机构
概述:
CT19BW(N)型弹簧操作机构是在元CT19型弹簧操作机构的基础上,针对35kV真空断路器进行加强、改进和完善的,其机械强度、稳定性及可靠都有较大的提高。
CT19BW型可供操动各种户外柱上式35KV真空开关柜(ZW7),其性能符合GB1984《交流高压真空断路器》和本产品《技术条件》的要求,各项指标均达到和超过“IEC”标准。
机构合闸弹簧的储能方式有电动机储能和手动储能两种;分闸操作有分闸电磁铁、过电流脱口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操作两种。
4、脱扣的组合及代号:110、100、111、114、1114、400
安装位置示意图:。
开关弹簧操作机构检修及常规缺陷处理摘要:本文对电力检修实际中常见的开关弹簧机构检修进行了探讨,分析了此类型开关几类常见故障原因,并提出了改进措施。
关键词:弹簧机构开关故障处理1 引言随着电力系统的不断发展,复杂程度与可靠要求均在不断提升,断路器电路大电流通断控制的主要设备,其可靠性在电力系统中具有重要意义。
弹簧操作机构具有内部构成简单、维护工作量小、安全可靠性高等特点,被广泛用于220kV 及以下电压等级范围内的高压断路器等电网设备。
在实际生产中出现弹簧机构频繁发生原件毁坏不能正常工作、拒动故障、接触不良等现象,对断路器的正常工作产生重大影响。
本文对弹簧操作机构常出现的几种故障进行了列举,并对如何进行检修和如何解决该故障缺陷的提出合理的建议。
2 弹簧操作机构检修方法及注意事项2.1 设备状态检修概述设备状态检修的内容就是利用先进的诊断技术对设备进行状态监测并及时的提供设备状态信息,并根据该诊断信息来判断设备是否异常从而达到预知设备是否出现故障,进而能够在故障发生前进行检修。
随着科技的发展,设备监测数据越来越准确,从而提高了设备故障的准确性,大大提高了预测故障发生率,降低了设备故障的产生。
这种设备状态检修在电网中受到强烈的欢迎和推广应用。
2.2 弹簧操作机构的检修方法对弹簧操作机构进行检修时:①要观察外部结构,在观察过程中,如果无专业人员在现场,不得让人碰触机构内部的接触器的触点并且不能对弹簧操作机构进行储能操作。
通过观察来尝试确定设备出现故障的位置,若弹簧机构外部无明显异常,有可能是其机构内部发生故障,有可能是弹簧操作机构内部生锈腐蚀卡涩或分闸缓冲器漏油等故障,这是可通过近距离的仔细观察机构外部异常运行现象然后进行深入分析从而确定该机构内部的故障发生的位置;②通过对机构外部的气味进行判断,若周围有烧糊的气味,可能是保护插件或者断路器分(合)闸线圈等内部烧坏,在明确原因后,可进一步的对元器件进行检查时以确定故障发生的位置;若通过以上方法仍没有确定故障位置,可以对断路器的分合闸做试验,观察该弹簧机构分别在分合闸的状态下的运行情况,可以快速的判断是否是断路器出现合后即分的故障缺陷;③除通过对外部机构直接判断外,也可以使用万用表测量来快速的找出故障的发生原因。
弹簧操作机构的作用!民熔教授分享!超重要!
民熔弹簧操动机构由弹簧储能、合闸检修、分闸检修和分闸四部分组成,零件数量大(约200个)。
机构中弹簧伸缩所储存的能量用于控制断路器的闭合和断开。
民熔弹簧储能通过储能电机减速机构的动作来实现,断路器的合、分动作由分合闸线圈控制。
因此,断路器合分操作的能量依赖于弹簧储存的能量,与电磁力无关,因此不需要过大的分合电流。
民熔弹簧操作机构的优点如下:
开关电流不大,不需要大功率操作电源;
可远程储能、电动合分,也可就地手动储能、手动分闸。
因此,当操作电源消失或操作机构拒不动作时,也可进行手动合分操作;
开关动作速度快,不受电源电压变化的影响,能快速自动重合闸;
储能电机功率低,可用于交流和直流;
民熔弹簧操作机构可使能量传递获得最佳匹配,并使各种开断电流规格的断路器通用同一种操作机构,选用不同的储能弹簧即可,性价比优。
民熔弹簧操作机构的缺点主要有:
结构比较复杂,制造工艺复杂,加工精度要求高,制造成本比较高;
操作冲力大,对构件强度要求高;
容易发生机械故障而使操作机构拒动,烧毁合闸线圈或行程开关;
存在误跳现象,有时误跳后分闸不到位,无法判断其合分位置;分闸速度特性较差。
浅谈断路器弹簧操作机构【摘要】本文主要论述了vg1型断路器弹簧操作机构的构成和动作原理,并介绍了弹簧机构在生产和维护中的注意事项以及事故分析与处理方法,可供设计人员和调试、维护人员参考。
【关键词】弹簧操作机构动作原理维护故障分析处理方法断路器由本体和操作机构组成,操作机构是用来使断路器合闸、并使断路器保持在合闸状态且能迅速使断路器分闸的装置,它对断路器的输出特性有着至关重要的影响。
它由储能单元、合闸单元及分闸单元等构成。
1 弹簧机构的特点与结构按合闸所用能源的不同,操作机构可划分为电磁机构、弹簧机构、液压机构和气动机构。
目前35kv及以下断路器主要使用的是弹簧机构。
弹簧操动机构是利用储能的弹簧为动力使开关实现合闸动作。
它可采用人力或小功率交、直流电机来驱动,因而合闸功基本不受外界因素〔如电源电压、气源气压、液压源液压〕的影响,既能够获得较高的合闸速度,又能够实现快速自动重复合闸操作;另外,与电磁操动机构相比,弹簧操动机构成本低,价格便宜,是真空断路器中最常用的一种操动机构,其生产厂家也比较多[1]。
2 弹簧机构的组成弹簧机构尽管种类较多,但一般有由储能单元,合闸单元,分闸单元,本体组成,下面以vbi弹簧机构为例[2],说明如下,见图1:2.1 储能单元储能机构单元位于左侧板和中间隔板之间,为一级齿轮减速机构。
储能既可由储能电动机自动进行,也可用往复摇动储能的手柄进行手动储能,储能状态指示器显示当前的储能情况。
作为自动重合闸顺序的先决条件,操作机构在一次合闸操作后,由储能电动机进行再储能。
2.2 合闸单元合闸单元也位于左侧板和中间隔板之间,主要包括合闸电磁铁、合闸半轴、合闸挚子轴、凸轮等,见图3。
合闸动作原理:当按下手动合闸弯板8或起动合闸电磁铁9,合闸半轴1逆时针转动,合闸挚子6解锁,脱扣机构释放预先已储能的弹簧能量,通过凸轮4撞击主轴拐臂滚轮,直接驱动主轴转动,并通过大连板带动绝缘拉杆,真空灭弧室内的动触头由绝缘拉杆带动向上运动,直到触头接触为止,同时触头弹簧被压紧,以保证主触头有适当的接触压力,在合闸过程中分弹簧也同时被拉伸储能[3]。
断路器弹簧操作机构原理
断路器弹簧操作机构是在断路器中使用的一种开启和关闭电路的装置,它的原理是通过弹簧的弹性能量,实现对开关的控制。
具体原理如下:
1.弹簧存储能量:断路器弹簧操作机构中的弹簧会被预先压缩,使其具有弹性能量。
2.启动机构:在需要关闭或打开断路器时,先通过启动机构切
断或连接控制电路。
3.释放弹簧能量:启动机构释放时,弹簧的弹性能量会驱动机
构的运动,进而打开或关闭断路器。
4.机械连接:弹簧操作机构与断路器的机械连接,使弹簧的运
动能够直接影响断路器的状态。
5.装置复位:当要复位断路器时,通常需要使用手动装置将压
缩的弹簧重新装入操作机构中,准备下一次操作。
断路器弹簧操作机构的原理充分利用了弹簧的弹性能量,通过合理的机械连接和启动机构来实现对断路器的操作。
这种机构具有结构简单、可靠性高、操作力小等优点,在电力系统中得到广泛应用。
弹簧操作机构的原理!民熔电工告诉你有多简单!民熔弹簧操动机构是一种以弹簧作为储能元件的机械式操动机构。
民熔弹簧的储能借助电动机通过减速装置来完成,并经过锁扣系统保持在储能状态。
开断时,锁扣借助磁力脱扣,弹簧释放能量,经过机械传递单元使触头运动。
民熔弹簧操动机构结构简单,可靠性高,分合闸操作采用两个螺旋压缩弹簧实现。
储能电机给合闸弹簧储能,合闸时合闸弹簧的能量一部分用来合闸,另一部分用来给分闸弹簧储能。
合闸弹簧一释放,储能电机立刻给其储能,储能时间不超过15s(储能电机采用交直流两用电机)。
运行时分合闸弹簧均处于压缩状态,而分闸弹簧的释放有-独立的系统,与合闸弹簧没有关系。
这样设计的民熔弹簧操动机构具有高度的可靠性和稳定性,既可满足0-0.3sec-C0-180 sec-C操作循环,又可满足CO-15sec-CO操作循环,机械稳定性试验达10000次。
1.1CT20民熔弹簧操动机构动作原理CT20型民熔弹簧操动机构(图1、图2、图3)利用电动机给合闸弹簧储能,断路器在合闸弹簧的作用下合闸,同时使分闸弹簧储能。
储存在分闸弹簧的能量使断路器分闸。
1.1.1分闸动作过程图1所示状态为开关处于合闸位置,合闸弹簧已储能(同时分闸弹簧也已储能完毕)。
此时储能的分闸弹簧使主拐臂受到偏向分闸位置的力,但在分闸触发器和分闸保持掣子的作用下将其锁住,开关保持在合闸位置。
分闸操作(图1、2)分闸信号使分闸线圈带电并使分闸撞杆撞击分闸触发器,分闸触发器以顺时针方向旋转并释放分闸保持掣子,分闸保持掣子也以顺时针方向旋转释放主拐臂上的轴销A,分闸弹簧力使主拐臂逆时针旋转,断路器分闸。
1.1.2合闸操作过程图2所示状态为开关处于分闸位置,此时合闸弹簧为储能(民熔分闸弹簧已释放)状态,凸轮通过凸轮轴与棘轮相连,棘轮受到已储能的合闸弹簧力的作用存在顺时针方向的力矩,但合闸触发器和合闸弹簧储能保持型子的作用下使其锁住,开关保持在分闸位置。
弹簧操作机构的基本动作原理合闸弹簧和跳闸弹簧是独立的,储能机构一般只给合闸弹簧储能,而跳闸弹簧一般是靠断路器合闸动作储能.在合闸回路中串联有开关储能接点,也就是说开关未储能就不能进行合闸。
但分闸回路中没有串联有开关未储能接点。
所以就算开关未储能,也可以跳开。
(注意:这里的开关未储能指的是合闸弹簧未储能,而分闸弹簧未储能是没有接点出来的)。
在断路器断开时,分闸弹簧是还没储能的,而合闸弹簧已储能。
合闸时,合闸弹簧释放能量,合闸同时给分闸弹簧储能。
以确保开关在合上的时候能跳开。
合闸弹簧释放完能量时(开关刚合上),电机开始给合闸弹簧储能,这个大概需要十秒钟,此时就算合于故障,因为分闸弹簧已储能,所以能跳开。
这也说明在手合于故障时,开关能马上跳开,但这种跳开之后不能马上再次重合(需要区别于重合闸),因为合闸还没储能,要等储能结束后才能再次送电。
而如果是开关本来是合上的,此时开关的合闸弹簧和分闸弹簧都已储能。
有故障时,分闸弹簧释放能量分闸。
再过1秒左右,(由于合闸弹簧已储能)合闸弹簧释放能量进行合闸。
而在合闸结束的时候,分闸弹簧已储能结束,但合闸弹簧还没有储能好。
如果这次合闸于故障,由于分闸弹簧以储能结束,所以开关能马上跳开。
但跳开之后就不能再次马上合上了,需要等到合闸弹簧储能结束以后才行(一般开关需要30秒后才行,但我们实际情况就要等事故处理完毕后,才能重新再次试合)ZN63—12(VS1)型户内交流真空断路器,是三相交流50HZ 、额定电压为12 kV的户内高压配电装置. 可作接通线路,切断故障电流和保护功能.尤其适合于频繁操作,如投、切电容器组、控制电炉变压器和高压电机等,也可作为联络使用.VS1真空断路器的详细说明1、概述: ZN63—12(VS1)型户内交流真空断路器,是三相交流50HZ 、额定电压为12 kV的户内高压配电装置. 可作接通线路,切断故障电流和保护功能.尤其适合于频繁操作,如投、切电容器组、控制电炉变压器和高压电机等,也可作为联络使用.2、结构特点: 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.3、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. 4、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.手车断路器在未到实验位置或工作位置时,断路器不能合闸.如果选用闭锁断路器,在二次控制电路未接同情况下, 闭锁电磁铁将防止手动合闸. 5、断路器符合的标准: 断路器符合GB1984-2003《户内交流高压断路器》,IEC62271的相关要求.1998年涌过了原国家机械部、电力工业部鉴定. 6、断路器特点: 该真空断路器运行性能稳定、开断电流大、设计合理、二次接线方便,很适合我国电网运行.。
弹簧操作机构的基本动作原理合闸弹簧和跳闸弹簧是独立的,储能机构一般只给合闸弹簧储能,而跳闸弹簧一般是靠断路器合闸动作储能.在合闸回路中串联有开关储能接点,也就是说开关未储能就不能进行合闸。
但分闸回路中没有串联有开关未储能接点。
所以就算开关未储能,也可以跳开。
(注意:这里的开关未储能指的是合闸弹簧未储能,而分闸弹簧未储能是没有接点出来的)。
在断路器断开时,分闸弹簧是还没储能的,而合闸弹簧已储能。
合闸时,合闸弹簧释放能量,合闸同时给分闸弹簧储能。
以确保开关在合上的时候能跳开。
合闸弹簧释放完能量时(开关刚合上),电机开始给合闸弹簧储能,这个大概需要十秒钟,此时就算合于故障,因为分闸弹簧已储能,所以能跳开。
这也说明在手合于故障时,开关能马上跳开,但这种跳开之后不能马上再次重合(需要区别于重合闸),因为合闸还没储能,要等储能结束后才能再次送电。
而如果是开关本来是合上的,此时开关的合闸弹簧和分闸弹簧都已储能。
有故障时,分闸弹簧释放能量分闸。
再过1秒左右,(由于合闸弹簧已储能)合闸弹簧释放能量进行合闸。
而在合闸结束的时候,分闸弹簧已储能结束,但合闸弹簧还没有储能好。
如果这次合闸于故障,由于分闸弹簧以储能结束,所以开关能马上跳开。
但跳开之后就不能再次马上合上了,需要等到合闸弹簧储能结束以后才行(一般开关需要30秒后才行,但我们实际情况就要等事故处理完毕后,才能重新再次试合)ZN63—12(VS1)型户内交流真空断路器,是三相交流50HZ 、额定电压为12 kV的户内高压配电装置. 可作接通线路,切断故障电流和保护功能.尤其适合于频繁操作,如投、切电容器组、控制电炉变压器和高压电机等,也可作为联络使用.VS1真空断路器的详细说明1、概述: ZN63—12(VS1)型户内交流真空断路器,是三相交流50HZ 、额定电压为12 kV的户内高压配电装置. 可作接通线路,切断故障电流和保护功能.尤其适合于频繁操作,如投、切电容器组、控制电炉变压器和高压电机等,也可作为联络使用.2、结构特点: 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. 3、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. 4、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.手车断路器在未到实验位置或工作位置时,断路器不能合闸.如果选用闭锁断路器,在二次控制电路未接同情况下, 闭锁电磁铁将防止手动合闸. 5、断路器符合的标准: 断路器符合GB1984-2003《户内交流高压断路器》,IEC62271的相关要求.1998年涌过了原国家机械部、电力工业部鉴定. 6、断路器特点: 该真空断路器运行性能稳定、开断电流大、设计合理、二次接线方便,很适合我国电网运行.。
弹簧操作机构弹簧操作机构由弹簧贮能、合闸维持、分闸维持、分闸4个部分组成,零部件数量较多,约200个,利用机构内弹簧拉伸和收缩所储存的能量进行断路器合、分闸控制操作。
弹簧能量的储存由储能电机减速机构的运行来实现,而断路器的合、分闸动作靠合、分闸线圈来控制,因此断路器合、分闸操作的能量取决于弹簧储存的能量而与电磁力的大小无关,不需太大的合、分闸电流。
弹簧操作机构的优点主要有:合、分闸电流不大,不需要大功率的操作电源;既可远方电动储能,电动合、分闸,也可就地手动储能,手动合、分闸,因此在操作电源消失或出现操作机构拒绝电动的情况下也可以进行手动合、分闸操作;合、分闸动作速度快,不受电源电压变动的影响,且能快速自动重合闸;储能电机功率小,可交直流两用;弹簧操作机构可使能量传递获得最佳匹配,并使各种开断电流规格的断路器通用同一种操作机构,选用不同的储能弹簧即可,性价比优。
弹簧操作机构的缺点主要有:结构比较复杂,制造工艺复杂,加工精度要求高,制造成本比较高;操作冲力大,对构件强度要求高;容易发生机械故障而使操作机构拒动,烧毁合闸线圈或行程开关;存在误跳现象,有时误跳后分闸不到位,无法判断其合分位置;分闸速度特性较差。
高压开关柜送电操作程序(1)关闭所有柜门及后封板,并锁好。
(2)观察上柜门各仪表、信号指示是否正常。
正常时微机保护装置电源灯亮,手车试验位置灯、断路器分闸指示灯和储能指示灯亮,如所有指示灯均不亮,则打开上柜门,确认各母线电源开关是否合上,如已合上各指示灯仍不亮,则需检查控制回路。
3)将断路器手车摇柄插入摇柄插口并用力压下,顺时针转动摇柄,在摇柄明显受阻并伴有“咔嗒”声时取下摇柄,此时手车处于工作位置,二次插头被锁定,断路器手车主回路接通,查看相关信号(此时手车工作位置灯亮,同时手车试验位置灯灭)4)操作仪表门上合、分转换开关使断路器合闸送电,同时仪表门上红色合闸指示灯亮,绿色分闸指示灯灭,查看带电显示装置、断路器机械分合位置及其它相关信号,一切正常,送电成功(操作合、分转换开关时,把操作手柄顺时针旋转至面板指示合位置,松开手后操作手柄应自动复位至预合位置)。
弹簧操作机构的基本动作原理
1.杠杆原理
弹簧操作机构通常由弹簧、连杆和活动点(或固定点)构成,其中弹簧为核心部件。
弹簧操作机构的基本动作原理之一是杠杆原理。
根据杠杆原理,当一个绳索或臂杆施加在其中一点上的力矩平衡,必然会产生另一点上的力矩。
在弹簧操作机构中,弹簧的一端通过连杆连接到驱动装置,另一端通过连杆连接到被控制的装置,当驱动装置施加力矩时,弹簧就会产生相应的力矩,从而驱动被控制的装置完成特定运动。
2.弹簧能量储存原理
弹簧操作机构的基本动作原理之二是弹簧能量储存原理。
弹簧具有弹性变形的特性,通过外力作用,弹簧会发生形状上的变化,并且会在失去外力后恢复到原来形状的状态。
在弹簧操作机构中,弹簧通常用来储存能量。
当外力施加在弹簧上时,弹簧会被拉伸或压缩,储存弹性能量。
当外力失去时,弹簧会释放储存的能量,通过弹性变形推动被控制的装置完成特定运动。
3.虚功平衡原理
弹簧操作机构的基本动作原理之三是虚功平衡原理。
虚功平衡原理在物体处于平衡状态时,任何虚功的总和必定为零。
在弹簧操作机构中,被控制的装置通过弹簧施加的力来平衡外部施加的力,从而实现平衡状态。
当外部施加的力改变时,由于虚功平衡原理的存在,弹簧的弹性变形也会随之改变,使得被控制的装置的位置或姿态发生相应改变。
综上所述,弹簧操作机构的基本动作原理包括杠杆原理、弹簧能量储存原理和虚功平衡原理。
利用这些原理,弹簧操作机构能够实现特定的工
作功能,如压缩、伸长、弯曲等。
通过调整弹簧的材料和形状,可以实现对机构的控制,使其适应不同的工作环境和工作要求。
35kV断路器弹簧操作机构常见故障原因分析及处理摘要:在生产运行中,由于检修维护工作不到位,出现了一些故障,如:机构各部件油泥过多,造成分闸半轴不能正常复位,储能弹簧螺栓自备锁母松动或弹性不足造成合闸拒动,行程开关接点粘连、烧毁等。
这些故障甚至影响到了设备的安全稳定运行。
关键词:35kV;断路器;弹簧操作;故障;对策;分析引言:断路器在系统中起接通和切断电路的作用,由于操作频繁,因此经常出现一些故障。
弹簧操作机构故障是造成断路器故障的主要因素,因此,降低弹簧操作机构故障率可提高断路器运行可靠性,缩短线路停电时间。
1.弹簧操作机构故障概述为了确认造成弹簧操作机构故障的主要原因,对发生过此类故障的断路器进行机械特性试验和机构分解检查。
经查,此类故障集中发生在ZN12-10/630型号的户内高压断路器上。
将故障原因按性质分为5大类11个因素,并进行逐个分析,分析方法及操作过程如下。
1.1操作机构延时分闸分闸线圈电磁力小、传动部件摩擦力大、铁芯空程不够都可能造成断路器操作机构延时分闸。
各因素的测试标准为:分闸线圈电磁力应保证分闸迅速、无延迟,分闸声清脆;传动轴销润滑良好,活动灵活;分闸铁芯运行空程符合(20±3)mm,且运动灵活,与铜套之间无卡涩。
在分闸时间试验中,加入80%的额定电压,出现延时动作的次数约占总试验次数的20%,断路器的实际分闸时间为3.1s左右,明显超出标准值65 ms。
在试验中发现,分闸线圈动铁芯虽动作,但不能立即撞开脱扣件进行“清脆分闸”,而是动铁芯吸附一段时间后才解脱分闸半轴进行分闸。
由此确认,分闸线圈电磁力小是要因。
试验中,实测分闸铁芯运行空程全部符合标准(20±3)mm,且铁芯运动灵活,与铜套之间无卡涩,因此铁芯空程小为非要因。
机构解体检查中发现,整个分闸过程,分闸弹簧从作用于主轴至传动到开关导电杆共需经过5个轴销传动,经检查,各轴销润滑良好,活动灵活,因此传动部件摩擦力大为非要因。
弹簧操作机构动作原理与常见故障概要弹簧操作机构是一种常见的机械装置,其动作原理基于弹簧的力学性质,能够控制物体的运动和位置。
弹簧操作机构通常由弹簧、连接杆、摇杆和固定架等组成。
在正常工作状态下,弹簧操作机构可以实现稳定的运动和控制物体的位置。
弹性恢复力:弹簧操作机构使用弹簧作为主要的力源,弹簧具有弹性恢复力的特性,当弹簧被压缩或拉伸时,会产生相应的恢复力。
根据胡克定律,弹簧的压缩或拉伸力与形变的大小成正比。
力的平衡:弹簧操作机构通过调整不同部件的几何尺寸和位置,使得作用在机构上的各种力达到平衡。
在力的平衡状态下,机构可以保持稳定,不会发生意外的运动。
摩擦和阻力:弹簧操作机构中的连接杆和摇杆等部件之间都有摩擦和阻力的存在。
这些摩擦力和阻力对于机构的运动和控制起着重要的作用。
适当的摩擦和阻力可以保证机构在需要时具有稳定的运动和位置。
如同其他机械装置,弹簧操作机构也存在一些常见的故障和问题。
以下是一些常见的故障概要:弹簧松弛:长时间使用后,弹簧可能会发生松弛现象,导致弹簧操作机构的力不再恢复正常,无法完成预期的动作。
解决方法是更换弹簧或者调整机构的设计,使得弹簧在一段时间内能够保持较好的弹性恢复力。
连接杆断裂:连接杆是弹簧操作机构中承受力和传递力的关键部件之一、在高载荷或者长时间使用下,连接杆可能会出现断裂的问题。
这会导致机构无法正常工作。
解决方法是使用更高强度的连接杆或者增加连接杆的数量,以增强机构的承载能力。
运动不稳定:弹簧操作机构在工作过程中可能会出现运动不稳定的问题,即无法保持恒定的速度或者位置。
这可能是由于摩擦力和阻力不均匀或者机构设计的不合理导致的。
解决方法是对机构进行调整和优化,使得摩擦力和阻力能够均匀分布。
总之,弹簧操作机构是一种常见的机械装置,其动作原理基于弹簧的力学性质,能够控制物体的运动和位置。
然而,它也存在一些常见的故障和问题,需要通过合理的设计和调整来解决。
只有在工作状态稳定的情况下,弹簧操作机构才能够发挥其应有的功能和效果。
断路器弹簧操作机构动作过程及问题处理集团文件版本号:(M928-T898-M248-WU2669-I2896-DQ586-M1988)断路器弹簧操作机构动作过程及问题处理断路器的操作机构有:机架、棘轮、凸轮、棘爪分装和挚止、拐臂、主拐臂、拉杆、分闸电磁铁、分闸锁闩、分闸挚止、合闸电磁铁、合闸锁闩、合闸挚止、保持挚止、防跳装置、缓冲器等。
其核心部件是弹簧。
从分闸未储能到分闸储能的过程。
电机带动减速器,从而达到减速的效果,间接带动棘爪分装和挚止,再带动棘轮和凸轮转动。
因为棘轮和凸轮、拉杆是一体的,所以它们在转动中,回带动拉杆逆时针转动,从而拉动储能弹簧。
合闸锁闩一直顶住挚止,分闸挚止顶住棘轮内部的圆环,棘轮内环成了分闸挚止的轨迹。
当分闸挚止顶入棘轮内环凹进去的部分,弹簧和合闸锁闩会将分闸挚止顶到棘轮内环凹进去的部分限位轴,使储能过程结束。
分闸未储能状态分闸储能状态从分闸已储能状态到合闸未储能状态的过程。
合闸电磁铁带电,吸合铁心,从而拉动合闸锁闩。
合闸锁闩撤掉给分闸挚止的作用力,弹簧就会将分闸挚止拉开。
限位轴将会失去挚止给它的支持力。
限位轴是棘轮的一部分,因此棘轮也失去一个支持力。
此时,棘轮只剩下弹簧给它的拉力。
因此,弹簧会将棘轮往下拉,使棘轮逆时针转动。
凸轮与棘轮同轴连接。
因此,凸轮也跟着转动。
进过一定行程后,凸轮会打到主拐臂,给主拐臂一个冲击力。
由于杠杆作用,主拐臂靠近棘轮的一端将向棘轮外运动,最终甩到合闸挚止;主拐臂靠近开关连接杆测的部分将靠连接杆测运动,最终推动机构连杆,使开关合闸。
主拐臂靠近棘轮的一端成为了合闸挚止的轨道。
最终合闸挚止通过保持挚止、分闸锁闩支撑,将主拐臂给顶住。
因为拐臂与主拐臂同轴连接,所以在凸轮会打到主拐臂时,拐臂会随着凸轮给主拐臂的冲击力向分闸弹簧方向运动,从而给分闸弹簧储能。
最终,依然是通过合闸挚止将主拐臂顶住,再将拐臂顶住。
分闸已储能状态合闸未储能状态(分闸弹簧已储能)从合闸未储能状态到合闸已储能状态的过程。
浅谈断路器弹簧操作机构
摘要本文主要论述了断路器弹簧操作机构的构成和动作原理,并以LW8型断路器操作机构为例,介绍了弹簧机构在维护中的注意事项以及事故分析与处理方法。
可供有关运行维护人员参考。
关键词弹簧操作机构动作原理维护故障分析与处理
0 引言
断路器由本体和操作机构组成,操作机构是用来使断路器合闸、并使断路器维持在稳定的合闸状态,且能迅速使断路器分闸的装置,它对断路器的动作特性有着至关重要的影响。
它由合闸、维持合闸及分闸等部分构成。
1 弹簧机构的特点与结构
按合闸所用能源的不同,操作机构可划分为电磁机构、弹簧机构、液压机构和气动机构,目前10KV和35KV断路器主要使用的是弹簧机构。
弹簧操作机构主要有以下特点:
优点:速度快,能快速自动重合闸,操作电源容量小且交直流均可使用,暂时失去电源仍可操作一次。
缺点:结构较为复杂,强度要求高,输出力特性和本体反力特性配合较差。
从功能上可以分为以下几部分:1)合闸机构。
即能量转换部分。
对于弹簧机构它是指储能弹簧和相应的储能机构以及合闸脱扣装置等元件。
合闸过程:给合闸电磁铁通电或手按合闸按钮,合闸挚子被解脱,储能轴在合闸弹簧力的作用下转动,杠杆上的连杆将力传给开关主轴,主轴带动绝缘拉杆、动导电杆、导电杆向上运动,直到被分闸挚子锁住,断路器处于合闸位置。
合闸的同时,分闸弹簧被储能。
2)分闸机构。
它是使断路器能快速脱扣分闸的机构。
对于机械式操作机构,它是指分闸脱扣装置及相应的连杆系统。
分闸过程:给分闸电磁铁通电或手按分闸按钮,分闸挚子解脱,主轴在分闸弹簧作用下旋转至主轴上的拐臂压死缓冲器,断路器处于分闸位置。
3)辅助设备。
它是指辅助开关、中间继电器、接触器等辅助元件组成的信号和保护回路。
2 运行及维护中检查项目
弹簧机构日常运行及维护中着重检查如下项目:
1、分合闸线圈接线端子螺丝是否松动;
2、储能电机接线是否有松动;
3、储能行程开关切换是否正常;
4、辅助开关动作时间是否正常。
如不正常应调整拉杆长度,使之切换正确;
5、机械转动部位应定期润滑,检查开口销、弹簧销是否齐全完备;
6、定期或累计操作2000次以上,应检查各机械部位螺丝有无松动脱落或变形,必要时应更换;
7、检查储能弹簧是否有疲劳、老化。
视情况进行调整或更换;
8、对断路器分闸线圈进行低压动作测试:要求动作电压不得低于额定电压的30%,不得高于额定电压的65%。
3 故障分析与处理
以LW8型断路器(机构型号为CT14)为例说明弹簧机构故障分析及处理方法。
1、合闸不成功:
1)、检查合闸控制回路中微动开关的常开触点、防跳跃继电器的常闭触点、辅助开关的常闭触点接触是否良好。
如接触不良,将造成合闸电磁铁的线圈无电压或电压过低,使断路器拒合,应对其进行清洗或更换。
2)、检查合闸电磁铁:若其烧坏、脱落或卡涩,将直接造成断路器不动作。
1>、用万用表测量合闸线圈阻值,若阻值偏离正常值过大,应更换合闸线圈;
2>、如合闸电磁铁动铁芯有卡涩现象,将动铁芯拆下用酒精清洗,如动铁芯有弯曲,应对其进行校正或者更换新的合闸电磁铁。
3)、检查机械元件:
1>、定位件与滚轮扣合面太大,以至于不能解扣。
处理方法:调整扣合面。
2>、合闸铁芯吸合到底时,定位件与滚轮不能解扣。
处理方法:调整合闸铁芯行程。
2、分闸不成功
1)、检查分闸控制回路中辅助开关的常开触点接触是否良好,如接触不良。
将会使分闸线圈上无电压或电压过低,造成断路器拒分。
处理方法:对其清洗或更换。
2)、检查分闸电磁铁:若其烧坏、脱落或卡涩,将直接造成断路器不动作。
1>、用万用表测量分闸线圈阻值,若阻值偏离正常值过大,应更换;
2>、如分闸电磁铁动铁芯有卡涩现象,将动铁芯拆下用酒精清洗,如动铁芯
有弯曲,应对其进行校正或者更换新的分闸电磁铁。
3)、检查机械元件:半轴与扇形板调整不当,分闸时半轴转动角度不够,使半轴与扇形板不能解扣。
处理方法:调整螺丝,使扣合距离在2~4mm范围内,并控制半轴转动到极限位置时,半轴的平面与地基的平面平行。
3、机构储能结束后,没有合闸命令自行合闸:这很有可能是因为定位件调整不良使弹簧储能后滚轮与定位件不能可靠锁住。
处理方法:调整脱扣板与定位件之间的拉杆长度,以保证滚轮扣接在定位件圆柱面的中部。
4、合闸不到位
1)、储能弹簧疲劳变形,使合闸能量达不到要求。
处理方法:调整预拉长度或更换储能弹簧。
2)、弹簧转轴铜套与转轴抱死,致使合闸阻力增大,无法完成合闸过程。
处理方法:摘除弹簧,取下铜套,打磨转轴并润滑接触面。
3)、相间传动连杆轴销锈蚀,使合闸阻力增大,无法完成合闸过程。
处理方法:摘除弹簧,取下轴销,打磨转轴并润滑接触面。
4 结束语
弹簧操作机构类型多样,更新换代速度很快,本文仅根据日常维护设备举例说明,设备涵盖面不广,希望能对广大同行有所帮助。