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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。
断路器弹簧储能原理断路器是电力系统中常用的一种电气设备，用于保护电路免受过电流和短路等故障的损害。
而断路器弹簧储能原理则是断路器正常工作的基础，它通过储能弹簧的力量来提供断路器的开合动作。
本文将深入探讨断路器弹簧储能原理的工作过程和作用。
我们需要了解断路器的基本结构。
断路器通常由断路器本体、操作机构和弹簧机构组成。
断路器本体是用来承载和隔离电路的部分，操作机构用来控制断路器的开合动作，而弹簧机构则是实现断路器快速开关的关键部件。
那么，弹簧机构是如何储能并提供力量的呢？弹簧机构由储能弹簧、储能弹簧支架、储能弹簧拉杆和储能弹簧拉杆座等组成。
在正常工作状态下，储能弹簧被压缩并存储能量，而储能弹簧支架则起到固定弹簧的作用。
储能弹簧拉杆通过储能弹簧拉杆座与断路器操作机构连接，当断路器需要进行开合动作时，操作机构会施加力量使储能弹簧拉杆脱离拉杆座，从而释放储能弹簧所储存的能量。
接下来，让我们来详细了解断路器弹簧储能原理的工作过程。
当电路正常运行时，断路器处于闭合状态，此时储能弹簧被压缩，储存了一定的能量。
这时，断路器弹簧储能原理的作用是保持断路器的闭合状态，以保护电路的正常运行。
当电路发生过电流或短路等故障时，断路器需要迅速断开电路，以避免故障扩大和损害设备。
这时，操作机构会接收到故障信号，并通过控制机构施加力量来拉动储能弹簧拉杆。
储能弹簧拉杆座的释放使得储能弹簧能量迅速释放，弹簧的弹性力量推动断路器的开关部件迅速分离，从而打开电路，实现了断路器的快速断开。
需要注意的是，断路器的开合速度需要根据具体应用场景进行合理调整，以确保断路器的稳定工作。
过快的开合速度可能会引起电弧现象，从而影响设备的正常运行；而过慢的开合速度则可能导致断路器无法及时断开电路，造成设备损坏。
断路器弹簧储能原理是断路器正常工作的关键。
通过储存能量的弹簧机构，断路器能够实现快速的开合动作，保护电路免受故障的损害。
在电力系统中，合理运用断路器弹簧储能原理能够提高电路的安全性和稳定性，确保电力系统的正常运行。
弹簧加压装置的工作原理弹簧加压装置是一种常见的机械装置，它利用弹簧的弹性特性来储存和释放能量。
弹簧加压装置通常由弹簧、固定端、活动端、释放机构和控制系统等组成。
弹簧加压装置的工作原理如下：1. 弹簧的选择：首先需要选择适当的弹簧，根据所需加压力量和装置的工作环境进行选型。
弹簧的选取需要考虑负载力、变形量、工作周期和使用寿命等因素。
2. 固定端和活动端：固定端是弹簧的一个端点，通常固定在装置的框架或壳体上，活动端则是弹簧的另一端，可以与所需加压部位连接。
固定端的作用是提供一个固定点，使得弹簧能够固定在装置上。
3. 加压过程：当需要加压时，施加一个外力或使用动力源使得活动端向固定端移动。
活动端的移动会压缩弹簧，使得弹簧处于变形状态。
弹簧的弹性会产生一个反作用力，与所施加在弹簧上的外力平衡，使得加压力得以保持。
4. 释放过程：当需要释放加压力时，通过释放机构使得活动端迅速向后移动。
这样一来，活动端不再施加压力在弹簧上，使得弹簧能够恢复原始形状。
在释放的过程中，储存在弹簧中的能量会被释放出来，向外界进行传递。
5. 控制系统：弹簧加压装置通常配备有控制系统，用来控制加压和释放的过程。
控制系统可以根据需要，调整活动端的加压力量和释放速度。
它可以是手动操作或自动控制，具体取决于应用需求。
弹簧加压装置的工作原理可以简单概括为：施加外力使得活动端向固定端移动，压缩弹簧并储存能量；释放活动端并移动回原位，弹簧恢复形状并释放储存的能量。
这样循环进行，实现对加压力量的储存和释放。
弹簧加压装置的优点在于结构简单、操作方便，具有较大的储能量和较短的释放时间。
它广泛应用于多个领域，如工业机械装置、汽车部件、航空航天器件以及玩具模型等。
通过合理的设计和选择，弹簧加压装置可以实现多种加压力量和释放速度的需求。
高压开关柜断路器（电磁、弹簧、永磁）操作机构工作原理与优缺点（优点、缺点）（一）、电磁操作机构结构。
⑴、电磁操作机构是技术比较成熟，使用较早的一种断路器操作机构，其结构比较简单，机械组成部件数量约120个，它是利用通过合闸线圈中的电流产生的电磁力驱动合闸铁芯，撞击合闸连杆机构进行合闸的，其合闸能量的大小完全取决于合闸电流的大小，因此需要很大的合闸电流。
⑵、电磁操作机构的优点主要有：①、结构比较简单，工作比较可靠，加工要求不是很高，制造容易，生产成本较低；②、可实现遥控操作和自动重合闸；③、有较好的合、分闸速度特性。
⑶、电磁操作机构的缺点主要有：①、合闸电流大，合闸线圈消耗的功率大，需要配大功率的直流操作电源；②、合闸电流大，一般的辅助开关、继电器触点不能满足要求，必须配专门的直流接触器，利用直流接触器带消弧线圈的触点来控制合闸电流，从而控制合、分闸线圈动作；③、操作机构动作速度低，触头的压力小，容易引起触头跳动，合闸时间长，电源电压变动对合闸速度影响大；④、耗费材料多，机构笨重；⑤、户外变电所断路器的本体和操作机构一般都组装在一起，这种一体式的断路器一般只具备电动合、电动分和手动分的功能，而不具备手动合的功能，当操作机构箱出现故障而使断路器拒绝电动时，就必须停电进行处理。
（二）、弹簧操作机构。
⑴、弹簧操作机构结构：①、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。
②、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。
⑵、弹簧操作机构的优点主要有：①、合与分闸电流不大，不需要大功率的操作电源；②、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；③、合与分闸动作速度快，不受电源电压变动的影响，且能快速自动重合闸；④、储能电机功率小，可交直流两用；⑤、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。
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。
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。
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]。
弹簧机构拒合原因分析与处理摘要：操动机构是高压断路器的重要组成部分，其弹簧操作机构在不同电压等级的断路器中得到广泛应用，本文主要论述了断路器弹簧操作机构的构成和动作原理，重点讲述了弹簧操作机构运行中拒合的原因及处理方法，并就实际工作中遇到的几点案例进行详细讲解。
关键字：弹簧机构原理；分合闸过程；拒合；案例分析处理1 弹簧机构由于结构紧凑轻巧、噪音小、无漏油漏气之忧以及检修次数少等诸多优点，弹簧操动机构已被广泛地使用于各个电压等级的电器开关当中，下面就详细介绍其机构原理、组成部分以及优缺点。
1.1 弹簧机构的原理弹簧机构的原理是将能量储存起来，并根据指令释放转化为动能的一种机械设备。
其初始能源从根本上来讲是来自人力或者电力，也就是通俗意义上的手动储能和电动储能。
这两种能源需要转化为其它能量形式储存在机构里，即弹簧操作机构中能量以弹簧位能的形式被储存在弹簧中。
弹簧机构在正常情况下应该完成如下功能：（1）对合闸弹簧储能。
（2）合闸，完成后进行“保持合位及闭锁合闸机构”、“重新对合闸弹簧储能”、“分闸弹簧储能”（3）分闸，保持分闸，解除合闸机构闭锁。
（4）除此之外，弹簧机构还应该能保证开关能完成“分-0.3S-合分-180S-合分”的操作。
1.2 弹簧机构构成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：合闸弹簧的储能状态是由保持模块维持的，合闸过程就是合闸弹簧能量释放，解除储能弹簧的限制状态来进行的。
当机构接到合闸命令时，合闸线圈通电，线圈中的铁芯励磁吸合向下运动，拉动定位件向逆时针方向转动，解除储能维持，合闸弹簧带动储能轴套逆时针方向转动，其凸轮压动轴套带动连扳及摇臂扇形板运动，使摇臂扇形板扣住半轴，这样机构就处于合闸状态。
同时传动机构也带动分闸弹簧的储能拐臂运动，将分闸弹簧储能。
2）分闸机构。
它是使断路器能快速脱扣分闸的机构。
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。
弹簧储能操动机构的缺点一、弹簧储能操动机构的原理及优点弹簧储能操动机构是利用弹簧的弹性变形来存储能量，然后在需要时释放能量，驱动机械运动。
其相比于其他储能方式具有以下优点：1. 储能效率高：弹簧材料的变形可以高效地将机械能转化为弹性势能，从而实现储存。
2. 储存时间长：弹簧可以长时间地保持其势能状态，不会因为时间而失去储存的能量。
3. 具有可靠性：弹簧材料通常采用高品质合金钢或钛合金等材料，具有较高的耐腐蚀性和抗疲劳性。
4. 操作灵活：弹簧储能操动机构可以通过调整弹簧的初始张力和形态来实现不同的工作要求。
二、弹簧储能操动机构的缺点虽然弹簧储能操动机构具有许多优点，但是也存在一些缺点：1. 噪音大：在释放过程中，由于弹簧突然释放势能产生振荡，会产生较大的噪音，影响工作环境。
2. 精度低：由于弹簧储能操动机构的释放速度受到弹簧初始张力和形态的影响，因此其精度相对较低。
3. 寿命有限：由于弹簧在使用过程中会经历反复变形和松弛，因此其寿命是有限的，需要定期更换。
4. 体积大：为了获得足够的储能量，需要使用较大体积的弹簧，从而增加了整个机构的体积。
三、弹簧储能操动机构在实际应用中的局限性由于弹簧储能操动机构存在一些缺点，在实际应用中也存在一些局限性：1. 适用范围窄：由于其精度相对较低，不适用于要求高精度控制和稳定性要求高的场合。
2. 声音污染严重：在一些要求静音环境下无法使用。
3. 维护成本高：需要定期更换弹簧等零部件，并进行维护保养工作，增加了成本和人力物力投入。
4. 安全风险大：由于弹簧在释放过程中会产生较大的能量，如果控制不好容易导致安全事故的发生。
四、弹簧储能操动机构的改进方向为了克服弹簧储能操动机构存在的缺点和局限性，可以从以下几个方面进行改进：1. 优化设计：通过优化弹簧材料和形态，以及控制释放速度等方式来提高其精度和稳定性。
2. 引入新技术：例如使用液压或气动等新技术来替代弹簧储能操动机构，从而提高其精度和稳定性。
浅析HMB-4型液压弹簧操作机构的工作原理及日常运维摘要：电网中断路器液压操作机构可靠性关系到断路器的运行可靠性，乃至电网运行的安全性；HMB-4型液压弹簧操作机构属于维护工作量少，无渗漏，性能优越的操作机构，本文主要对其组成、工作原理、日常运维、常见故障进行简要讲述。
关键词：机构组成；工作原理；运行及维护；故障与处理六氟化硫气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）因为其良好的绝缘性能，以及较小的占地空间、较少的维护工作量目前被广泛使用到电厂升压站、变电站，本厂采用西安高压电气研究所电器制造厂生产的ZF1-252型产品，其中断路器液压操作机构采用ABB公司生产的HMB-4型操作机构，运行稳定，可靠性高。
一、HMB-4型操作机构组成（一）机构主要由充压模块、储能模块、工作模块、控制模块、监测模块等组成，如图1所示：图 1 HMB-4液压操作机构机芯外形图1-HMB-4碟簧柱 2-手动泄压阀 3-充油接头 4-活塞杆 5-低压油缸 6-油标7-碟簧柱（非本型号） 8-充压模块 9-油泵电机 10-碳刷 11-储能模块 12-监测模块13-前级换向阀（分闸2） 14-前级换向阀（分闸1） 15-前级换向阀（合闸）16-控制模块（二）液压弹簧操作机构的主要优点：结构紧凑、高可靠性、免维修、磨损极低、内部液压缓冲、工作特性不受温度影响、集成液压回路，不含任何油管、被广泛应用。
二、工作原理（一）操作原理：液压储能缸压缩弹簧进行储能，操作缸进行分合闸操作。
断路器触头的操动力在液压机构里靠差动活塞产生，操动活塞集成在操动机构内。
如图2所示，A1为换向阀轴左端面积，A2为换向阀轴右端面积，A3为换向阀轴右端的面积，其中A3>A2，即分闸；A1+A2>A3，即合闸；图 4合闸操作原理图（二）储能：当机构失压时，行程开关的接点导通，储能电机通电，将油从低压油区泵向高压油区，随着高压油量的增加，高压油推动三个储能活塞运动压缩弹簧，到达预定位置时，行程开关的接点断开，电机停转。
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.。
断路器弹簧储能原理
断路器弹簧储能原理是通过将能量储存在弹簧中，以便在断路器被触发时提供足够的能量来切断电路。
弹簧储能系统由弹簧、杠杆机构和触发装置组成。
当断路器处于正常工作状态时，弹簧被压缩，并储存了一定的能量。
断路器保持闭合，能够正常导电。
在这个过程中，触发装置保持锁定状态，阻止弹簧释放能量。
当发生电路故障或需要切断电路时，触发装置被激活，释放弹簧的能量。
杠杆机构将弹簧的能量转化为机械能，并迅速切断电路。
弹簧的释放能量通过杠杆机构传递给断开电路的刀片或接触器，使其迅速打开，从而切断电流。
弹簧储能原理的优点是能够快速、可靠地切断电路。
弹簧的能量储存使得断路器可以在短时间内完成切断操作，提高了电路的安全性。
此外，弹簧储能系统不依赖外部电源，具有自主供能的功能，能够在电力故障或断电情况下依然正常工作。
总之，断路器弹簧储能原理通过将能量储存于弹簧中，在需要切断电路时释放能量，实现快速切断操作，提高电路的可靠性和安全性。
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弹簧储能操作机构的工作原理
[日期：2012-01-05]
来
源：作
者：杨德印
[字体：大中小]
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弹簧储能操作机构是一种较新的断路器操作机构，这种操作机构的出现，对提高断路器的整体性能起到了较大作用。
因为传统电磁操作机构在提高合闸速度上受到一定限制，它的合闸功率也较大，对电源要求较高。
而弹簧储能操作机构采用的手动或电动操作，既有较高的合闸速度，又能实现自动重合闸。
CT19是弹簧储能操作机构的一个系列号。
其型号组成及含义见下图。
它可供操作高压开关柜中Z N28型高压真空断路器合闸及与之相当的其他类型的真空断路器之用，其性能符合GB1984《交流高压断路器》的要求，主要指标均达到和超过IEC标准。
操作机构合闸弹簧有电动机储能和手动储能两种；分闸操作有分闸电磁铁、过流脱扣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D C220V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K A1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KA2-2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。
分闸后常开触点QF -2断开，分闸线圈YR的电源被切断。
3．过流保护原理
弹簧操作机构的所谓合闸和分闸，即断路器的合闸和分闸。
断路器合闸后，所控制的一次电路中就会有负荷电流。
一次电路的速断和过电流保护，是通过CT19型操作机构来实现的。
保护原理参见下图。
下图中的TAU和TAW是连接在一次电路中的电流互感
器．1KA和2KA是电流保护继电器．ISU和20u是弹簧操作机构内部的两个过流脱扣电磁铁。
当负荷电流例如电动机运行电流出现过电流井超过电流保护继电器1KA（或2KA）的整定动作电流时．1KA（或2KA）立即或按反时限特性延时后动作，其常开触点IKA-1（或2KA-1）首先动作闭合，稍后常闭触点1KA-2(或2KA-2)断开，这时过流脱扣电磁铁ISLJ（或2SU）得电动作，断路器通过操作机构实施跳闸，实现过电流保护。
电流保护继电器1KA（或2KA）常开、常闭触点的动作顺序可以保证电流互感器二次回路始终不会开路，满足了电流互感器二次侧不允许开路的技术要求。
