在寫這篇文章之前,請朋友們先來看一張圖:
很明顯,這是一張關於
彈簧機構
、
氣動機構
、
液壓機構
之間不同點比較的圖表,而這些機構,在
高壓SF6斷路器
上應用很廣泛,高壓SF6斷路器的操動機構有多種型式,如彈簧操動機構、氣動機構、液壓機構、液壓彈簧機構等,今天我們就來看看
彈簧操動機構
的一些知識吧!
彈簧操動機構的簡述
彈簧操動機構,是一種以
彈簧
作為儲能元件的
機械式操動機構
。彈簧的儲能借助電動機透過減速裝置來完成,並經過鎖釦系統保持在儲能狀態。開斷時,鎖釦藉助磁力脫扣,彈簧釋放能量,經過機械傳遞單元使觸頭運動。
彈簧操動機構結構簡單,可靠性高,分合閘操作採用
兩個螺旋壓縮彈簧
實現。儲能電機給合閘彈簧儲能,合閘時,合閘彈簧的能量一部分用來合閘,另一部分用來給分閘彈簧儲能。合閘彈簧一釋放,儲能電機立刻給其儲能,儲能時間不超過
15s
(儲能電機採用交直流兩用電機)。執行時,分合閘彈簧均處於壓縮狀態,而分閘彈簧的釋放有一獨立的系統,與合閘彈簧沒有關係。這樣設計的彈簧操動機構具有高度的可靠性和穩定性,既可滿足
O-0.3 sec -CO-180 sec -CO操作迴圈
,又可滿足
CO-15sec-CO操作迴圈
,機械穩定性試驗達10000次。
彈簧操作機構的組成有哪些?
彈簧操作機構主要由
箱體
、
二次控制部分
、
機構芯架
組成。
(1) 箱體
主要是將二次控制部分、機構芯架部分保護在相對封閉的空間,箱體防護等級為IP54。
(2) 二次控制部分
操動機構箱內,帶有完善的二次控制和保護迴路,如儲能電機的過載,超時等保護訊號,就地、遠方操作選擇,自帶防跳回路及SF6氣體密度監測系統。
(3) 機構芯架
主要構成:
凸輪軸裝配 - 分閘機構裝配 - 合閘機構裝配 - 合閘彈簧裝配 - 分閘彈簧裝配 - 操作機構總裝。
1、凸輪軸裝配
凸輪軸裝配由棘輪裝配、微動開關裝配和離合器等構成,完成合閘彈簧儲能的功能,透過微動開關實現對儲能電機的控制。
2、分閘機構裝配
分閘機構裝配由分閘電磁鐵、拐臂、分閘掣子裝配構成。完成合閘位置的保持和接受分閘命令進行分閘操作。
3、合閘機構裝配
合閘機構裝配由合閘電磁鐵、防跳裝置、合閘儲能保持掣子裝配等構成。完成合閘彈簧儲能後保持和接受合閘命令進行合閘操作。
4、合閘彈簧裝配
合閘彈簧裝配包括合閘彈簧筒,拉桿,合閘彈簧等。
5、分閘彈簧裝配
分閘彈簧裝配包括分閘彈簧,油緩衝器裝配等。
CT20彈簧操動機構動作原理
CT20型彈簧操動機構
,利用電動機給合閘彈簧儲能,斷路器在合閘彈簧的作用下合閘,同時使分閘彈簧儲能。儲存在分閘彈簧的能量使斷路器分閘。
(1) 分閘動作過程
圖1所示狀態為開關處於
合閘位置
,合閘彈簧已儲能(同時分閘彈簧也已儲能完畢)。此時,儲能的分閘彈簧使主拐臂受到偏向分閘位置的力,但在分閘觸發器和分閘保持掣子的作用下將其鎖住,開關保持在合閘位置。
分閘操作(圖1、圖2)
分閘訊號使分閘線圈帶電,並使分閘撞杆撞擊分閘觸發器,分閘觸發器以順時針方向旋轉,並釋放分閘保持掣子,分閘保持掣子也以順時針方向旋轉釋放主拐臂上的軸銷A,分閘彈簧力使主拐臂逆時針旋轉,斷路器分閘。
(2) 合閘操作過程
圖2所示狀態為開關處於
分閘位置
,此時合閘彈簧為儲能(分閘彈簧已釋放)狀態,凸輪透過凸輪軸與棘輪相連,棘輪受到已儲能的合閘彈簧力的作用存在順時針方向的力矩,但合閘觸發器和合閘彈簧儲能保持掣子的作用下使其鎖住,開關保持在分閘位置。
合閘操作(圖2、圖3)
合閘訊號使合閘線圈帶電,並使合閘撞杆撞擊合閘觸發器。合閘觸發器以順時針方向旋轉,並釋放合閘彈簧儲能保持掣子,合閘彈簧儲能保持掣子逆時針方向旋轉,釋放棘輪上的軸銷。合閘彈簧力使棘輪帶動凸輪軸以逆時針方向旋轉,使主拐臂以順時針旋轉,斷路器完成合閘。並同時壓縮分閘彈簧,使分閘彈簧儲能。當主拐臂轉到行程末端時,分閘觸發器和合閘保持掣子將軸銷鎖住,開關保持在合閘位置。
(3) 合閘彈簧儲能過程
圖3所示狀態為開關處於
合閘位置
,合閘彈簧釋放(分閘彈簧已儲能)。斷路器合閘操作後,與棘輪相連的凸輪板使限位開關閉合,磁力開關帶電,接通電動機迴路,使儲能電機啟動,透過一對錐齒輪傳動至與一對棘爪相連的偏心輪上,偏心輪的轉動使這一對棘爪交替蹬踏棘輪,使棘輪逆時針轉動,帶動合閘彈簧儲能,合閘彈簧儲能到位後由合閘彈簧儲能保持掣子將其鎖定。同時凸輪板使限位開關切斷電動機迴路。合閘彈簧儲能過程結束。
機械防跳原理
斷路器防跳效能,可以透過兩個方面實現:第一,是
操動機構本身實現機械防跳;
第二,是
在操動機構的合閘迴路中設定“防跳”線路
來實現。
圖4介紹了機械防跳裝置的原理,其動作過程如下:
1)圖a所示狀態為開關處於分閘位置,此時合閘彈簧為儲能(分閘彈簧已釋放)狀態,凸輪透過凸輪軸與棘輪相連,棘輪受到已儲能的合閘彈簧力的作用存在順時針方向的力矩,但合閘觸發器和合閘彈簧儲能保持掣子的作用下使其鎖住,開關保持在分閘位置。
2)當合閘電磁鐵被合閘訊號勵磁時,鐵心杆帶動合閘撞杆先壓下防跳銷釘後撞擊合閘觸發器。合閘觸發器以順時針方向旋轉,並釋放合閘彈簧儲能保持掣子,合閘彈簧儲能保持掣子逆時針方向旋轉,釋放棘輪上的軸銷。合閘彈簧力使棘輪帶動凸輪軸以逆時針方向旋轉,使主拐臂以順時針旋轉,斷路器完成合閘。
3)滾輪推動脫扣器的迴轉面,使其進一步逆時針轉動。從而,脫扣器使脫扣杆順時針轉動(見圖4b),從防跳銷釘上滑脫,而防跳銷釘使脫扣杆保持傾斜狀態(見圖4c)。
4)斷路器合閘結束,合閘訊號消失電磁鐵復位(見圖4d)。
5)如果斷路器此時得到了意外的分閘訊號開始分閘,在分閘 在這一過程中,只要合閘訊號一直保持,脫扣杆由於防跳銷釘的作用始終是傾斜的,從而鐵心杆便不能撞擊脫扣器,因此,斷路器不能重複合閘操作(見圖4e)實現防跳功能。
當合閘訊號解除時,合閘電磁鐵失磁,鐵心杆透過電磁鐵內彈簧返回,則鐵心杆和脫扣杆均處於圖4a狀態,為下次合閘操作作好了準備。
彈簧機構的技術引數有哪些?
1、彈簧機構引數
看下面這個表2:
2、控制迴路與輔助迴路引數
看下面這個表3:
3、SF6氣體壓力引數
SF6氣體壓力引數隨所配的產品,表4,以LW25-126為例:
彈簧操動機構的故障處置?
配彈簧機構的斷路器在執行中的故障處理,見下圖表5所示:
現場使用中的幾個問題?
(1)彈簧操作機構潤滑脂的使用
彈簧操作機構的傳動零件較多,而其本身又對傳動摩擦等反力特別敏感,所以出廠時,對諸如軸銷、軸承、齒輪、彈簧筒等轉動和直動產生相互摩擦的地方塗敷低溫2#潤滑脂。在運行了六年後,一些潤滑脂需重新塗敷。注意棘輪齒面部和大小棘爪與棘輪接觸處,一定不要塗抹低溫2#潤滑脂,以防影響機構動作的準確性。具體塗敷見圖7。
(2)機構行程的檢查和凸輪間隙的確認
手動慢分,慢合機構可以測量機構行程和本體行程見圖8,測量值應符合表2(見上文)的技術要求。行程不夠時,首先測量凸輪間隙,凸輪間隙越大,行程越小。
(3)電磁鐵間隙的檢查和調整
具體檢查方法如下:
1、測量合閘電磁鐵配合間隙時,產品應處於分閘位置,操動機構應插入合閘防動銷進行測量。應符合表2的技術引數,見圖9
2、測量分閘電磁鐵配合間隙時,產品應處於合閘位置,操動機構應插入分閘防動銷進行測量。應符合表2的技術引數,見圖10
3、調整
電磁鐵配合間隙在廠內已調整好,到達現場後不需要再進行調整。若出現異常,其調整方法如下:
合閘電磁鐵行程尺寸的調整:鬆開螺母9-3,對稱擰動螺釘9-4,調整限位尺寸。
尺寸G的調整:鬆開螺母9-2,擰動鐵心杆,移動鐵心撞頭位置。
分閘電磁鐵行程尺寸的調整:鬆開螺母10-4,對稱擰動螺釘10-3,調整限位尺寸。
尺寸D、E的調整:鬆開螺母10-2,擰動鐵心杆,移動鐵心撞頭位置。
注意:
由於電磁鐵的各配合間隙是相互聯絡的,所以每調一個尺寸,對其它尺寸應進行復查,直到全部合格為止,最終鎖緊螺母。
4、微動開關和凸輪間隙的複查
微動開關和凸輪間隙,決定了儲能電機的是否正確動作,用塞尺測量應符合圖11的要求,即電機在未儲能的狀態下測量,7mm微動開關不切換,8mm微動開關切換。
5、合閘彈簧手動儲能的方法
當電機迴路失去電源時,合閘彈簧可手動儲能其方法見圖12將套杆12-1和套板手12-3插入棘爪軸的六角頭內,順時針方向旋轉套筒板手12-3就可將合閘彈簧儲能1。4。4分、合閘電磁鐵配合間隙的檢查分、合閘電磁鐵的配合間隙,現場一般不須進行調整,但為了避免有誤,現場應進行復查和確認,複查間隙的引數要求見表2,具體位置見圖9、圖12。
好的朋友們,有關彈簧操動機構的動作原理就為您分析到這裡, 近年來,彈簧機構由於其本身眾多的優點,因而得以在SF6斷路器中得到廣泛應用,尤其在用於操作功較小的自能式和半自能式滅弧室中,由於其
體積小、操作噪音小、對環境無汙染、耐氣候條件好、免執行維護、可靠性高