开关弹簧操作机构

高压开关柜操作机构和操作电源（成都贝锐智能电气有限公司）1、开关柜分合闸的执行机构—电磁操作机构与弹簧操作机构电磁操作机构：早先的开关柜，普遍采用电磁操作机构进行分合闸操作，这种机构需要较大的合闸电流，动作速度低，结构笨重，耗材较多，现已逐渐淘汰。

弹簧操作机构：弹簧操作机构是利用储存在弹簧中的能量完成分合闸的过程，弹簧的储能由储能电机完成。

弹簧操作机构的优点是：需要的分合闸电流小，即可远方电动合、分闸，电机储能，也可就地手动合、分闸和电机储能。

对于弹簧操作机构，大多数的储能电机功率在100W~300W之间，分合闸线圈的功率在200W~400W之间。

2、直流操作电源-直流屏直流屏的原理框图如下：直流屏采用2V规格的电池，串成220V，需要110只，但2V规格的电池，其电压一般都高于2V，在2.2V甚至更高，所以电池组正负两端的电压会达到或超过240V。

直流屏的输出有二路，一路240V（左右），一路220V。

240V输出直接来自于电池组的正负两端。

这样高的电压，如果直接提供给开关柜的其他直流负载，如微机保护装置等，会使其无法承受，因此需要用降压硅链降压到220V，这一路输出就是控制母线电压（KM）。

而早先的电磁操作机构，刚好需要比较大的驱动电流，也能承受较高的直流电压，因此就把电池组两端的电压直接输出供分合闸使用，这一路输出就是合母电压（HM）。

3、分布式直流电源作为开关柜操作电源的使用分布式直流电源具有体积小，造价低，方便使用的特点，其连续功率在100W~200W之间，短时功率（供储能电机）在350W左右（20S），短时功率（供分合闸线圈）能达到600W~100W之间，能完全满足1~2面弹簧操作机构的开关柜使用。

考虑到弹簧操作机构的分合闸线圈功率并不大，对于分布式直流电源，只安排一路输出，电压为220V，不在区分控母输出和合母输出。

4、早先采用两路电源的设计，现改用分布式单路电源时，设计图子的调整方法使用弹簧操作机构的断路器，已无需再分控母（HM）与合母（HM），只需将分布式电源的直流输出直接连接到原来的合母与控母线端即可。

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：。

高压开关柜断路器（电磁、弹簧、永磁）操作机构工作原理、优缺点与选型计算方法（一）、电磁操作机构结构。

⑴、电磁操作机构原理：电磁操作机构结构比较简单，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。

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。

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.。