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。

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◆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。

SF断路器构造及其工作原理弹簧储能1.SF断路器是一种常见的电力设备，用于保护电力系统中的电气设备免受过载和短路等故障的影响。

它由许多部件构成，其中弹簧储能是其中重要的组成部分之一。

本文将详细介绍SF断路器的构造以及弹簧储能原理。

2. SF断路器构造SF断路器主要由以下几个部分构成：2.1 真空室真空室是SF断路器的主要组成部分之一，它由高强度介质构成，能够承受高压、高温和强电流等条件下的工作。

真空室具有良好的绝缘特性和可靠的断路能力，能够在短路等故障时迅速切断电流。

2.2 弹簧机构弹簧机构是SF断路器实现断开和闭合操作的重要部件。

它由弹簧、连杆、驱动机构等组成，能够在需要时迅速闭合断路器以供电，或者在故障发生时迅速打开断路器以切断电流。

2.3 触头系统触头系统是SF断路器实现开闭操作的核心部分，它由固定触头和动触头组成，能够在闭合时实现电流的传导，而在打开时切断电流。

触头系统通常使用铜材料，具有良好的导电性能和耐磨性。

2.4 操作机构操作机构是SF断路器实现手动和远动操作的部分，它由操作手柄、电机驱动等组成，能够实现对断路器的开闭操作。

操作机构提供了人工操作和自动操作两种方式，以适应不同的使用需求。

3. SF断路器工作原理弹簧储能SF断路器的工作原理主要基于弹簧储能原理。

当断路器闭合时，弹簧会被压缩储存能量，使得断路器保持闭合状态并传导电流。

而当需要切断电流时，通过释放弹簧储存的能量，断路器会迅速打开并切断电流。

弹簧储能能够实现快速、可靠的断路操作，有效保护电力设备。

SF断路器的弹簧储能系统通常包括弹簧、储能机构和释放机构。

当断路器闭合时，弹簧被压缩储存能量，这是通过储能机构将弹簧连接到断路器的闭合机构实现的。

而当需要打开断路器时，通过释放机构释放储存在弹簧中的能量，使得断路器迅速打开并切断电流。

弹簧储能系统具有以下优点：•快速响应：由于弹簧储能系统能够迅速释放储存的能量，SF断路器能够在故障发生时快速打开并切断电流，保护电力设备不受损坏。

弹簧储能操作机构的工作原理！民熔教授解答您的困惑！民熔储能操动机构是一种新型的断路器操动机构。

民熔操动机构的出现对提高断路器的整体性能起到了很大的作用。

由于传统的电磁操动机构在提高合闸速度方面受到限制，其合闸功率也较大，对供电提出了更高的要求。

弹簧储能操动机构采用手动或电动操作，不仅具有较高的合闸速度，而且能实现自动重合闸。

Ct19是一种编号为Ct19的弹簧储能操作机构。

其模型组成及含义如下图所示。

可用于关闭高压开关柜中的2n28高压真空断路器及其它类似的真空断路器。

其性能符合GB1984《交流高压断路器》的要求，主要指标均达到或超过1ec标准。

民熔操作机构合闸弹簧有两种：电动机储能和手动储能；分闸操作包括分闸电磁铁、过流跳闸电磁铁和手动按钮操作；合闸操作包括合闸电磁铁和手动按钮。

1机械部分原理介绍，ct19、ct19b（a）弹簧储能操动机构由电机提供储能动力，通过两级齿轮减速带动储能轴旋转，实现储能弹簧储能。

弹簧储能到位后，摇臂推动行程开关，切断电机电源。

在手动储能过程中，将手动储能操作手柄插入储能摇臂的插座内，然后上下摆动。

棘轮由摇臂上的棘爪驱动，储能轴转动，实现合闸弹簧储能。

操作机构储能完成后，保持储能状态。

如果准备合闸，合闸线圈通电，电磁铁动作。

储能保持状态释放，合闸弹簧迅速释放能量，完成合闸动作。

分闸时，分闸线圈通电使电磁铁动作，联动机构的平衡状态解除。

在断路器的负载力作用下，分闸操作完成。

ct19、ct19b（a）弹簧储能操动机构外形如下图所示。

2电气控制原理下图为ct19民用熔泉储能操动机构电气控制原理图。

图两侧km的两条垂直线为控制电源线，可为AV220V或DC220V 等，当机构处于分闸无储能状态时，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线圈通电，常开触点kal-1闭合，中间继电器ka2动作ka2的常闭触点ka2-2断开，常开触点ka2-1闭合。

马达M接通电源，开始运转。