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摘要高压直流（HVDC）电网是解决可再生能源大规模接入的重要途径。
发展高压直流电网对大规模电能的远距离输送、促进新能源的并网及消纳、提高区域交流互联电网的安全稳定性具有重要意义。
而高压直流断路器是直流电网发展的瓶颈问题。
本文分析了高压直流电网对高压直流断路器的需求；介绍了各种直流断路器的主要性能、基本构成、开断原理等。
关键词：高压直流输电，直流断路器，MRTB，ERTB，NBS，NBGS前言随着传统化石能源短缺和环境污染问题的不断加剧，以及风电、太阳能等可再生清洁能源的迅速发展，能够实现间歇式可再生能源大规模接入的多端高压直流输电系统，及其向HVDC电网方向的发展，越来越受到世界各国的关注。
2008 年，欧洲提出超级智能电网(super grid)规划，旨在充分利用可再生能源的同时，实现国家间电力交易和可再生能源的充分利用；2011 年，美国提出了2030 年电网构想(Grid 2030)，即美国未来电网将建立由东岸到西岸、北到加拿大、南到墨西哥，主要采用超导技术、电力储能技术和更先进的直流输电技术的骨干网架。
中国风力资源丰富地区主要集中在东北、华北、西北等区域。
但这些地区大多负荷水平较低、调峰能力有限，大规模风电就地利用困难，需要远距离大容量输送，并在大区以至全国范围内实现电量消纳。
这对中国发展HVDC电网技术提出了迫切的需求。
随着HVDC 输电技术向HVDC 电网的发展，对整个系统的可靠性和稳定、安全运行也提出了更高的要求。
其中所面临的巨大挑战就是HVDC 电网中短路电流的开断问题。
与交流系统相比，HVDC 电网中时间常数小，短路电流上升速度快，同时造成直流电压的跌落，甚至引起换流器和短路电流的失控，而且直流电流由于缺乏自然过零点而难以开断。
能够实现快速切除或隔离短路故障的高压直流断路器已成为HVDC 电网发展的瓶颈问题。
一、直流电网发展对高压直流断路器的需求随着直流输电技术向HVDC电网的发展，对整个系统的可靠性和稳定、安全运行也提出了更高的要求，其中所面临的巨大挑战就是HVDC 电网中短路电流的开断问题，这对高压直流断路器的研究和开发提出了非常迫切的需求。
第 38 卷 第 4 期2023 年 8 月Vol.38 No.4Aug. 2023电力学报JOURNAL OF ELECTRIC POWER 文章编号：1005-6548（2023）04-0344-08 中图分类号：TM615 文献标识码：B 学科分类号：47040DOI ：10.13357/j.dlxb.2023.035开放科学（资源服务）标识码（OSID ）：一种40.5 kV 高压真空断路器操动机构的设计研究王志高（天一同益电气股份有限公司，福州 350014）摘要：基于自主研发的VB5（ZN21D ）-40.5/T1250-31.5户内高压真空断路器，提出一种弹簧操动机构设计研究方法。
通过分析储能传动、合闸传动和分闸脱扣部分阐述弹簧操动机构工作机理，利用力学分析、结构图分析等方式介绍弹簧操动机构各个组成部分的动作过程和设计要点。
机械特性测试仪的测试结果验证了该真空断路器操动机构设计的有效性，各项参数均符合出厂试验要求。
关键词：真空断路器；弹簧操动机构；储能传动；合闸传动；分闸脱扣Design and Research of a 40.5 kV High Voltage VacuumCircuit Breaker Operating MechanismWANG Zhigao（Tianyi Tongyi Electric Co.， Ltd.， Fuzhou 350014， China ）Abstract ：Based on the self -developed VB5（ZN21D ）-40.5/T1250-31.5 indoor high -voltage vacuum circuit breaker ， a design and research method for spring operating mechanism is proposed. The working mechanism of spring operating mechanism is expounded by analyzing the energy storage transmission ， closing transmission and opening release. The working mechanism of spring operating mechanism is expounded by using mechanical analysis and structure diagram analysis. The test results of the mechanical characteristic tester have verified the effectiveness of the operating mechanism design of the vacuum circuit breaker ， and all parameters meet the fac⁃tory test requirements.Key words ：vacuum circuit breaker ；spring operating mechanism ；energy storage transmission ；closing transmis⁃sion ；opening release 0 概述作为输配电系统中尤为关键的控制和保护设备之一，真空断路器的性能指标直接关系到整个系统的稳定和可靠性［1-2］。
编号毕业论文设计电力系统中高压断路器分院名称：专业：班级：学生姓名：校内指导教师：企业指导教师：摘要高压断路器是变电站重要的电力控制设备，系统故障时它和继电器保护装置配合,切除故障电流,防止事故发生或事故范围扩大。
因此,该设备被广泛地应用在各发电厂开关站和输变电系统的变电站。
六氟化硫断路器是以SF6气体作为电器绝缘和灭弧介质的电气设备,它具有油断路器,压缩空气断路器不可比拟的灭弧能力。
由于SF6断路器具有优异的灭弧能力,使其燃弧时间很短,电流开断能力大,触头的烧损腐蚀轻微,触头能在比较高的温度下运行而不劣化。
此外,SF6气体优越的绝缘特性,使电气绝缘距离可以大幅度下降,结构更为紧凑,节省空间,而且操作功率小,噪音小。
SF6高压断路器以良好的绝缘性能及优越的灭弧介质而被广泛的应用于电力系统的各类电压等级的开断设备中。
正是因为SF6断路器具有以上优点,所以其发展速度非常之快,已成为目前最有发展前途的电力控制设备.关键词：高压电力控制六氟化硫断路器毕业设计任务书一、设计题目电力系统中高压断路器的电气试验二、设计要求1、掌握六氟化硫断路器原理及应运；2、能够通过多种途径自行收集资料，培养独立思考解决问题的能力；3、针对实习过程中出现的各种问题、进行严密的分析，并根据电气设备的实际状况，进行相关的电气试验。
培养自己严密谨慎的工作能力。
三、设计任务1. 了解高压断路器关于GB1984的国家标准。
2. 了解断路器的分类3．了解高压断路器的作用。
4．掌握高压断路器基本参数、详细结构、工作原理及使用情况；5．掌握高压断路器可用的操动机构不同的工作原理；6. 了解断路器的电气试验及操作方法。
7.了解高压断路器现场安装情况；8.掌握高压断路器使用前后的实验和维护项目及其方法；9.了解六氟化硫断路器常见的故障及故障分析。
目录摘要 (2)一高压断路器1.1断路器的基本概念 (5)1.2断路器的技术参数 (5)1.3 断路器的分类 (6)1.4断路器的作用 (7)二六氟化硫断路器 (7)2.1 六氟化硫断路器简介 (7)2.2六氟化硫断路器的基本结构形式及使用情况 (8)2.3 六氟化硫断路器的主要技术参数 (9)2.4 六氟化硫断路器详细特点、构造及工作原理 (10)三断路器的运行、检修与维护 (12)3.1 断路器的日常巡视、检查 (12)3.2 断路器的检修及缺陷消除 (13)四高压断路器的电气试验 (14)4.1 高压电气试验的目的 (14)4.2高压电气实验的分类 (14)4.3高压电气基本试验项目 (15)4.3.1高压断路器的试验项目 (15)4.3.2高压断路器试验过程 (15)五高压断路器常遇到的故障及处理方法 (16)5.1.1连杆销脱落，不能合闸 (16)5.1.2分闸弹簧偏长，造成半轴扣接量减小，不能合闸 (17)5.1.3分闸线圈烧毁，不能跳闸 (17)5.1.4辅助触点机构连杆螺栓松动不能远动分、合闸 (17)六对于高压断路器电气试验不足及认识 (18)6.1 断路器在线检测的意义 (18)6.2检测内容以及实现方法 (18)总结 (18)后记 (19)参考文献 (20)一、断路器1.1断路器的基本概念断路器按其使用范围分为高压断路器和低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为高压电器。
一种新型10kV断路器小车电动操作工具的研制及应用摘要：本文根据10kV断路器小车操作工作的特点，基于日常对10kV断路器小车传统操作工作存在的困难，研制出一种新型10kV断路器小车电动操作工具，并针对该电动操作工具的组成部分做了详细介绍，在作业现场对该电动操作工具进行了实际应用，使用之后效果显著，减少作业辅助人员的同时降低了作业人员的劳动强度，大大缩短了工时，提高了操作效率，具有很强的推广应用价值，为供电企业带来了可观的经济效益和积极的社会效益。
关键词：10kV断路器；电动操作工具；劳动强度；效率1.引言随着电网建设加速和变电站的数量增加，10kV开关柜的被大量应用，10kV断路器小车的数量也与日俱增，大量的验收、检修、试验等工作都需要将10kV断路器小车进行反复的摇进摇出的操作，这就导致在上述任何过程中都要将大量的时间和体力都花费在了10kV断路器手车摇进摇出的操作上，并且随着现在新建和扩建变电站出线和双回线的增多，通常一个变电站有大几十台10kV断路器手车，仅仅一台手车在验收过程中的操作工作就至少需要数十次的对其来回的摇进摇出，操作量非常大，耗费检修、运维人员的大量体力和时间。
并且在操作过程中很容易会发生因作业人员用力不到位而造成人身及设备伤害，操作导致工作人员疲劳度增加，验收时间变长。
随着10kV断路器手车数量的大增，传统的操作方法将需要大量的操作人员和工作时间，因此急需一种新的作业方法改变现况。
2.传统10kV断路器小车操作方法存在的困难目前，国内针对10kV开关柜设备检修、验收时，断路器小车需要进行各种位置的转变，传统方法是使用手摇式把手。
传统方法中10kV断路器小车电动检修、试验、运维位置的转换主要是依靠人力，这导致了大量时间和人力浪费在手车开关摇进摇出的过程中，再加上电网运维检修人员老龄化普遍比较严重的问题，使得10kV断路器小车的操作工作劳动强度增加，工作效率降低，严重影响了开关柜检修、验收工作进度，增加了公司不必要的停电时间，降低供电可靠性。
高压开关的小型化设计与制造技术高压开关是一种用于控制和断开高压电流的电力设备。
随着科技的进步和社会对电力设备的需求不断增加，高压开关的小型化设计与制造技术变得越来越重要。
本文将介绍高压开关小型化设计的背景，目前的挑战，以及一些常见的小型化设计与制造技术。
1. 背景高压开关作为电力系统的关键设备，其重要性不言而喻。
传统的高压开关往往体积庞大、重量沉重，不仅占用大量的空间，而且运输安装困难。
随着现代化城市建设的推进，地下密集布置的电力设备要求高压开关能够更好地适应有限的空间环境。
因此，研究高压开关的小型化设计与制造技术势在必行。
2. 挑战实现高压开关的小型化设计需要克服一些挑战。
首先是空间限制，为了减小开关的尺寸，必须设计更紧凑的结构和组件布局。
其次是热量的散热问题，小型化设计容易导致散热不畅，影响开关的性能和可靠性。
此外，高压开关工作时的电弧对设备的损耗和寿命也是一个重要因素。
3. 小型化设计与制造技术为了解决上述挑战，有几种小型化设计与制造技术被广泛应用于高压开关的研发和制造。
3.1 高压开关的极小型设计一种常见的小型化设计方法是采用单相油浸式高压开关。
这种开关在结构上采用了环氧树脂浸渍处理技术，将高压部件密封在密封槽内，从而减小了体积和重量。
此外，还使用了先进的绝缘材料和设计理念，减少了电弧和损耗，提高了高压开关的可靠性和使用寿命。
3.2 火花塞技术火花塞技术在高压开关的小型化设计和制造中起到了重要作用。
传统的高压开关通常使用机械式触点进行切换，而火花塞技术利用气体击穿效应，通过电弧放电来触发开关动作。
通过减小触点间隙和优化电弧消除装置，可以实现高压开关的小型化设计。
3.3 先进的材料和制造工艺利用先进的材料和制造工艺也是高压开关小型化设计的关键。
如采用新型绝缘材料，可实现高压开关体积的减小和绝缘性能的提高。
另外，采用先进的成型工艺，如3D打印、注塑成型等，能够更好地控制产品的尺寸和形状，提高制造效率和质量。
断路器毕业设计范文断路器是电力系统中的一种重要电气设备，用于保护电力设备和电路免受过电流、过载和短路等故障的影响。
断路器的安全性和可靠性对电力系统的运行起着至关重要的作用。
因此，在断路器的设计中，需要考虑到多种因素，如电流特性、故障保护、耐久性等。
断路器的电流特性是其最主要的设计要点之一、电流特性主要包括过电流保护和过载保护。
过电流保护是指在电路中出现过大电流时，断开电路，以避免设备和电路受损。
而过载保护是指在电路中出现长时间大于额定电流的情况时，断开电路，保护电路和设备不受过载影响。
在断路器的设计中，需要根据不同的电流特性确定合适的触发电流和动作时间，以实现良好的保护效果。
另外，断路器的故障保护也是设计过程中需要考虑的重要因素。
故障保护主要包括短路保护和接地保护。
短路保护是指在电路中出现短路故障时，快速断开电路，以避免故障扩大。
而接地保护是指当电路中出现接地故障时，及时断开接地故障点，保护设备和人身安全。
在断路器的设计中，需要确定合适的短路故障电流和接地故障电流阈值，以实现可靠的故障保护功能。
此外，断路器的耐久性也是设计过程中需要考虑的重要因素之一、耐久性主要包括机械耐久性和电气耐久性。
机械耐久性是指断路器在长时间使用过程中能够承受机械冲击和振动，保持正常工作状态。
电气耐久性是指断路器在长时间使用过程中能够承受电弧和高温，保持正常工作性能。
在断路器的设计中，需要考虑到断路器的内部结构和材料选择，以确保良好的耐久性。
综上所述，断路器的设计需要考虑到电流特性、故障保护和耐久性等多个因素。
通过合理的设计，可以实现断路器的安全性和可靠性，保护电力设备和电路不受故障影响。
在断路器的设计过程中，需要充分了解电力系统的运行特点和要求，结合实际应用需求，选择合适的设计方案和参数，进行合理的设计和优化。
通过合理的断路器设计，可以提高电力系统的可靠性和稳定性，保障电力设备和电路的正常运行。
断路器设计范例论文断路器是一种用于保护电力系统中电路的设备，具有自动断开故障电路的功能，可以防止电路过载、短路等故障情况导致电气设备的损坏。
本文将通过设计一个低压断路器为例，阐述断路器设计的基本原理和关键技术，以及对电力系统的保护作用。
一、断路器设计的基本原理断路器是电力系统中的重要保护设备，其基本原理是通过电磁力和电弧灭弧来实现对故障电路的断开。
当电路中出现过载或短路故障时，断路器能够迅速感知并产生电磁力，使断路器触头分离，切断故障电路，以保护电气设备和人身安全。
二、断路器的关键技术（一）故障检测技术断路器需要能够准确地检测到电路中的故障情况，包括过载和短路。
过载检测主要通过测量电流大小来实现，超过一定阈值时，断路器将触发断开动作。
短路检测则主要通过电流的变化率来实现，当电流变化速度超过了设定值时，断路器即判定为短路故障。
（二）断开能力断路器的断开能力是指在断开故障电路时能够承受的最大故障电流。
断开能力的大小与断路器的结构、材料和制造工艺等因素有关，一般采用导电性能好、绝缘性能高的材料制造，以确保在高故障电流下能够正常工作。
（三）电磁力和灭弧技术断路器的断开动作需要产生足够大的电磁力，这需要通过电磁线圈来实现。
电磁线圈能够产生电磁力，使断路器触头分离，切断故障电路。
同时，在断开断路器时会产生电弧，电弧的灭弧对于正常工作非常重要，一般采用强制冷却和灭弧室等技术来实现。
三、低压断路器设计范例以200A额定电流的低压断路器设计为例，该断路器主要面向家庭用电和小型工业设备等场景。
（一）故障检测技术在该设计中，采用了先进的电流传感器来检测电路中的故障情况，传感器能够实时监测电流大小，并通过信号处理器进行分析和判断，一旦检测到过载或短路故障，即给出触发断开动作的信号。
（二）断开能力根据设计需求，该低压断路器的额定断开能力为6kA，这意味着在电路中出现不大于6kA的故障电流时，断路器能够正常断开。
为了确保断断开能力，采用了高导电性和高绝缘性的材料来制造断路器触头和断开弓，同时采用特殊的制造工艺来提高接触面积，减小接触电阻，以保证在高故障电流情况下的正常工作。
WORD文档可编辑江西电力职业技术学院毕业设计题目LW10B-252六氟化硫断路器构造设计及使用维护班级： 07G06姓名：邱天学号： 19完成日期： 2010年5月22日指导老师：柯磊摘要LW10B系列支柱敞开式SF6断路器是我厂自行开发研制的新产品，本系列包括KV 和KV两个电压等级产品，用于切合正常的负荷电流、故障电流及转换线路，实现对系统的控制和保护。
LW10B-252六氟化硫断路器的大量使用，更是取代进口产品比较好的选择，所以探讨此型号断路器的构造设计及使用维护，开关专业来说必须超前进行，以尽快适应新设备的管理水平和提高设备的运行、检修维护水平。
关键词：六氟化硫断路器设备构造维护手段毕业设计任务书一、设计题目LW10B-252六氟化硫断路器构造设计及使用维护二、设计要求1、建立工程设计的正确观点，掌握六氟化硫断路器设计的一般原则和方法；2、能够通过多种途径自行收集资料，培养独立思考解决问题的能力；3、学习使用网络、微机、相关软件和各类工具书，培养工程论文的写作能力；三、设计任务1、了解交流高压断路器关于IEC56、GB1984的国家标准；2、掌握该断路器基本参数、详细结构、工作原理及使用情况；3、掌握该断路器可用的操动机构不同的工作原理；4、了解交流高压断路器现场安装情况；5、掌握该断路器使用前后的实验和维护项目及其方法；6、六氟化硫气体检漏、充气方法和平时的注意事项；四、设计成果1、要求字数5000以上，页数20页以上；2、要求格式规范、主题明确、层次清楚、有自己独立见解；3、使用WORD文档，必须有结构图和原理图及数据图表；目录摘要 (2)第一章交流高压断路器关于IEC56、GB1984的国家标准 (6)1.1、交流高压断路器关于IEC56、GB1987国家标准前言与标准 (6)1.2、IEC前言与序 (7)第二章 LW10B-252六氟化硫断路器基本参数、详细结构、工作原理及使用情况； (10)2.1、LW10B-252六氟化硫断路器简介以及特点 (10)2.2、LW10B-252六氟化硫断路器的主要参数 (11)2.3 LW10B-252六氟化硫断路器详细构造及工作原理 (14)2.3.1极柱 (15)2.3.2本体的工作原理 (17)2.3.3 液压系统结构与工作原理 (18)第三章断路器的运行、检修与维护 (20)3.1、断路器的日常巡视、检查 (20)3.2、断路器的检修及缺陷消除 (21)3.3、备品备件的储备与保管 (21)第四章掌握该断路器可用的操动机构不同的工作原理 (23)4.1、交流高压断路器的特点 (23)4.2、该断路器较过去的装置相比较 (23)第五章交流高压断路器现场安装情况 (24)5.1、产品概括 (24)5.2、产品的现场安装步骤 (24)5.3、断路器充SF6气体 (29)5.4、液压系统注油和排气 (30)第六章对于此断路器不足之处的一点了解 (31)6.1、机构加热回路的监测手段有待于完善 (31)6.2、解决方法 (31)6.3、机构氮气泄露的监测手段有待完善 (31)总结 (27)后记 (28)参考文献 (29)第一章交流高压断路器关于IEC56、GB1984的国家标准1.1、交流高压断路器关于IEC56、GB1987国家标准前言与标准交流高压断路器是开关设备众多品类中的主导产品，也是一系列高压成套装置中的主要元件。
超高压机械与电气设备的设计与制造现代社会的发展离不开科技的进步。
超高压机械与电气设备是一种高科技产品，是高压电力传输与配电必不可少的设备。
作为国家能源装备的重要组成部分，其设计与制造对于国家的能源战略与发展有着重要的作用。
超高压机械主要由断路器、变压器、隔离开关、电容器、晶闸管、漏电互感器等电力设备和若干机械设备组成，其工作原理是通过控制电力信号的开关与断连，在高压条件下完成电力传输，信号增强等任务。
而电气设备则是负责高压电接线端子的接触与分离、电能的传输、隔离以及其他相关电力配电任务。
对于超高压机械与电气设备而言，稳定性和可靠性是其设计的首要目标。
在其设计与制造过程中，需要采用现代化的技术手段，例如计算机辅助工程软件、仿真技术等，以确保产品的优质与高效。
首先，超高压机械与电气设备的设计需要考虑到其实际应用的情况。
针对不同的应用场景与需求，需要选用不同等级、不同类型的电力设备。
例如，对于高速列车与地铁等场景，需要采用一定的防干扰技术，以确保电力传输的正常运行。
而对于高空高寒的场景，需要考虑温度与介质的特性等。
其次，超高压机械与电气设备的制造需要保证其精度与质量。
为了保证其稳定性与可靠性，需要采用严格的质量控制制度与生产工艺，以确保产品的品质符合相关的国家标准。
而且由于超高压机械与电气设备通常依赖于大型机械，因此在加工生产中还需要考虑到设备的规格、型号和底层框架等。
最后，超高压机械与电气设备的维护与保养也是至关重要的。
对于这类高精尖的电力设备，不仅需要进行定期的维护与检修，而且还需要掌握相应的技术手段和方法以提高设备的可靠性和稳定性。
例如，定期的电气测试、设备冷却和防潮等任务都是非常关键的。
总的来说，随着科技的进步和国家经济的不断发展，超高压机械与电气设备的需求量也会越来越大。
在这样的背景下，我们需要更注重超高压机械与电气设备的技术创新与优化，加强质量控制与技术改进，以推动中国能源装备产业的发展。
第一章概述1.1电力系统概述1.1.1电力系统的定义在动力系统中同时生产电能和转变的能量，全部或其中的主要部分是电能的称为电能系统，其中的电气部分称为电力系统。
发电厂是生产电能的工厂，它担负着把不同种类的一次能源转换成电能的任务。
根据一次能源的不同又可分为火力发电厂，水力发电厂，地热发电厂，潮汐发电厂及核能发电厂。
由发电厂生产的电能,经过由变压器和输电线路组成的网络输送到城市，农村和工矿企业供给用户的用电设备消耗。
变电所是联系发电厂和用户的中间环节，一般安装有变压器及其控制和保护装置，起着变换和分配电能的作用。
在电力系统中，升压和降压变电所和各种不同电压等级的配电线路称为电力网。
电力网的作用是将电能从发电厂送至电力用户。
由发电厂内的发电机，电力网内的变压器和输电线路以及用户的各种用户设备，这些生产、输送、分配、消费电能的发电机、变压器、电力线路及各种用电设备联系在一起构成的统一整体称为电力系统。
在电力系统的基础上，还把发电厂的动力部分，例如火力发电厂的锅炉、汽轮机、火力发电厂的水库，水轮机以及核动力发电厂的反应堆等都包括的内系统，称为动力系统。
由此可知，是电力用户和电力网构成了电力系统；电力系统加上原动机力能部分构成动力系统。
1.1.2电力系统的形成在电力系统中，发电机、变压器、线路和受控电器等直接参与生产、输送、分配和使用电能的电力设备常称为主设备或称一次设备，由一次设备连接在一起构成的电路称为一次接线或主接线。
还包括对一次设备进行监察、控制、测量、调整和保护的低压设备，称为二次设备，又称为辅助设备，包括测量仪表、控制和信号器具、继电保护装置、自动远动装置、操作电源、控制电缆及熔断器等。
由二次设备互相连接构成的电路称为二次接线，又称二次回路。
二次接线是发电厂和变电所电气接线的重要组成部分，是电力系统安全生产、经济运行的可靠保障。
二次接线的基本任务是：反映一次设备的工作状况，控制一次设备；当一次设备发生故障时，能将故障部分迅速退出工作，以保证电力系统在最佳运行状态。
河南农业大学本科生毕业论文（设计）题目一种高压断路器电动操作机构的设计和加工工艺研究学院机电工程学院专业班级 07级机制4班学生姓名程少华指导教师张秀丽撰写日期：2011年5月10日摘要电动操动机构可以实现高压断路器的“合”、“分”、“接地”三工位动作。
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。
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高压断路器实现合分闸运动。
设计出一种弹簧操5r。
为了尽量避免弹簧操动动机构，使其输出扭矩为m90，输出转速为min~110N机构存在的手动操作费力、传动不能准确到位等问题，设计出一种手动脱开机构，当搬动手柄轴调至手动位置时，手动合分闸需要的力量适中。
本文介绍了高压断路器操动机构的发展历史及各种操动机构的优缺点，并针对一种高压断路器合分闸需要的扭矩，对其进行电动操作机构的设计，并着重介绍了操作机构主要零部件轴、齿轮的强度计算、机构设计和机械加工工艺的制定，以及操作机构箱体的机械加工工艺的研究和箱体钻孔的夹具设计。
关键词：电动操作机构；强度计算；结构设计；加工工艺；夹具设计The design and processing technology research of a kind of high voltage circuit breaker electric operatorAbstractElectric operation system can realize of high voltage circuit breaker "close", "points", "ground" 3 Labor movements. Spring operation structure is a spring as energy-storage components mechanical operation structure. Spring's stored energy completes with the aid of the electric motor through the decelerating device, and maintains at after the lock catch system the stored energy condition. Open circuit, lock using magnetic tripping, spring release energy, after mechanical transmission unit to realize high voltage circuit breaker fits break-brake movement. Designs one kind of spring to hold the drive mechanism, causes its output torque is 90~110N.m, the output rotational speed is 5r/min.In order to avoid spring operation manual operation of dynamic organizations are not accurate in place strenuous and transmission, design a kind of manual withdraw institutions, when move handle axis moves to a manual position, manual close break-brake need strength moderate. This paper introduces the high voltage circuit breaker operation structure and history of the advantages and disadvantages of various operation system, and in the light of a kind of high voltage circuit breaker close break-brake need torque, and carry on the electric operator design, and emphatically introduces the major parts of the shaft, operating mechanism of gear strength calculation, mechanism design and machining technology formulation, and operating mechanism of the machining process of the body and the research of fixture design drilling.Keyword：Electric operator; Strength calculation; Structure design; Processing craft; Fixture design目录1 引言 (1)1.1 常见的高压断路器 (1)1.2 高压断路器的组成 (3)1.3 高压断路器操动系统的简介 (3)1.4 现有操动机构存在的主要问题 (4)2 课题设计的参数要求及总体设计原则 (5)3 课题设计传动方案的设计 (6)3.1 传动方案的选择 (6)3.2 电动机的选取 (7)3.3 微动开关的选择 (8)3.4 确定传动装置的总传动比和分配传动比 (10)3.5 确定传动装置的运动和动力参数 (10)4 主要零部件的设计和工艺制定 (13)4.1 齿轮的设计及计算 (13)4.2 轴的设计及计算 (17)4.3 II轴加工工艺的制定 (21)4.4 大齿轮加工工艺的制定 (23)5 箱体加工工艺的制定和钻孔夹具的设计 (25)5.1 箱体加工工艺的制定 (25)5.2 箱体钻孔夹具的设计 (42)6 结果分析 (46)7 结束语 (47)参考文献 (48)致谢 (49)附录1：外文翻译原文 (50)附录2：外文翻译译文 (58)1 引言随着国民经济的发展和人民物质文化生活水平的不断提高，对电力的需求量越来越多，促使电力事业迅速发展，电网不断扩大，供电质量和供电可靠性的要求也越来越高。
在配电和供电系统中，由于高压断路器的特殊作用，对其可靠性和免维护的要求更高，因此世界各国对高压断路器的理论研究和设计开发一直在不断进行着。
3KV及以上的电力系统中使用的断路器称为高压断路器。
高压断路器是电力系统中最主要的控制、保护元件，对电网的安全运行起着关键作用。
概括地说，高压断路器在电网中主要起两方面的作用：第一，控制作用。
即根据电网的运行需要，用高压断路器把一部分电力线路和设备投入或退出运行。
第二，保护作用。
高压断路器可以在电力线路或设备发生故障时将故障部分从电网中快速切除，保证电网中无故障部分正常运行[1]。
如果它们一旦在运行中发生故障或在故障时不能正常的动作，将会造成严重的后果，小则引起一个地区的停电，给人们的社会生活带来很大的不便；重则导致电网瓦解、系统崩溃，给国家的经济建设和政治生活带来不可弥补的重大损失。
因此，高压断路器及其运行的可靠性直接关系到整个电力系统的安全运行和供电质量，在电力系统中起着十分重要的作用。
高压断路器是电力系统中最重要，也是最复杂的电器设备之一。
其工作理论和工作原理牵扯面较大，内容庞杂，既有电磁学理论，又有热学和力学理论，所以它的设计计算非常复杂，过去着重研究电磁静态吸力与负载反力的配合，按照能量的方法进行粗略计算，在规定操作电压下吸力特性在全部行程里都高于反力特性，以保证闭合的可靠性。
实际上，电磁机构衔铁的运动过程中只存在动态吸力而不存在静态吸力。
这就是说，只有动态过程才是表征电磁系统动作时的真实过程，只有进行电磁系统的动态特性的分析和计算才是电磁机构设计的关键。
1.1常见的高压断路器油断路器：油断路器是发展最早的一种断路器，它以矿物油或者合成油作为灭弧和绝缘介质。
它是一种完全利用电弧本身产生的能量使其灭弧的机构，电弧的能量与电流和电弧压降的大小以机燃弧时间的长短有关。
当电弧能量足够大时，电弧的熄灭较为顺利，燃弧时间短。
如果电弧能量不足，则燃弧时间超长，因而燃弧时间与开断电流成反比关系，但是当开断电流甚小时，因弧道去游离化微弱，电弧是不容易燃弧的，所以在开断特性上出现了临界电流值，其燃弧时间达到最长。
油断路器的燃弧时间比其它断路器要长一些。
油断路器的机构多用弹簧操动机构和液压操动机构，尤其是高压和超高压油断路器的操动机构均为液压操动机构。
压缩空气断路器：压气式灭弧室利用压缩空气气流对电弧去游离并建立弧后绝缘的装置。
开断电流与压缩空气的压力和流量成正比。
这种灭弧室的特点是从燃弧开始，气吹就十分剧烈，电流过零以后，介质绝缘强度的恢复较缓慢，最后则总绝缘强度高。
因而，对于开断空载线路极为有利，能给灭弧室并联电阻起到增容的作用。
在高压和超高压压缩空气断路器中使用的大多是纵吹灭弧室。
其操动机构多用气动机构，但压缩空气断路器现在已很少使用，它以被油断路器和SF6断路器所取代。
六氟化硫（SF6）断路器：SF6断路器目前在高压和超高压中应用最为广泛的是单压式灭弧室机构，灭弧室由压气缸和活塞组成。
这里活塞是静止的，而压气缸内与触头固定在一起，是可动的，随着动触头的打开，压气缸SF6气体的流速和密度依压气缸的压强而定，这使灭弧的主导因素，喷嘴的合理设计和断口间的电场分布，决定着电流开断的成败。
单气式SF6断路器的灭弧系统消耗能量最大，约为少油、空气和双压式SF6断路器消耗能量的一倍，当单压式SF6断路器刚刚出项的时候，操动机构都采用压缩空气式，采用弹簧操动机构和液压操动机构的很少，到1983年以后，采用液压和弹簧操动机构才占大多数，而压缩空气机构局少数地位，许多制造厂家转而生产液压操动机构是因为它适应能量需要，且具有合分闸缓冲简单、运动质量小及操动机构时间短等优点。
真空断路器：真空断路器是通过对接式触头进行合分操作的，由于真空度好的间隙绝缘强度很高，所以，其最大触头开距很小，相对操作功也不大。
为更好的开断电流，触头结构设计为带有不同形式的磁场方式。
研制初期，还只限于小容量，随着真空断路器技术和理论的不断完善，触头结构和断路器结构的不断发展和深入，真空断路器正向高压、大容量方向发展。
