一、操动机构概述
(1)操动机构。操动机构是指独立于断路器本体外的对断路器进行操作的机械操动装置。操动机构是高压断路器的重要组成部分。一种型号的操动机构可以配用不同型号的断路器,而同一型号的断路器也可装配不同型号的操动机构。
(2)分类。断路器的操动机构分为电磁式、弹簧式、液压式、液压弹簧式、气动式、手动式几种,各种类型的操动机构都有一定的优、缺点。
(3)组成。断路器操动机构由储能单元、控制单元和力传递单元组成。
(4)作用。断路器进行合闸、分闸、重合闸操作,并保持在合、分闸状态,这些功能都是由操动机构完成的。
大量的统计资料表明,高压断路器的故障有50%以上是由于操动机构引起的误动或拒动。电磁机构的卡涩、气动机构的漏气和液压机构的漏油等,几乎成为人所共知的质量通病。因此,必须根据不同种类和型号的断路器合理选择操动机构。
二、型号含义
操动机构型号通常用数字和字母表示,具体含义如下:
三、操动系统的组成
操动系统由以下几个主要部件组成:
(1)操作机构。其功能是将人力能或电能通过电磁铁或弹簧或气(液)体压缩转换成机构动作的机械能。
(2)传动机构。传动机构是连接操作机构和提升机构的过渡环节。
(3)提升机构。其功能是带动断路器动触头按一定轨迹运动,一般为直线运动或近似直线运动。
(4)缓冲器。其功能是吸收机构在动作过程即将结束时残留的动能,减少对装置本身的冲击力,有些还兼有改变速度特性的作用。
(5)信号指示器。其功能是指示断路器分、合闸位置。
四、对操动机构的要求
1.合闸操作
断路器操动机构合闸操作时应满足以下几点要求:
(1)合闸操作在被施加了一定的能量后,应有足够快的合闸速度和合闸功率。在异常情况下,关合到短路故障电流预击穿时,产生的电动力,不应使触头受到电动力作用而不能正常合到位。
(2)在合闸终了位置时,应能使触头保持在良好的接触状态,保证通过正常的工作电流时不应超过正常所允许的发热温度。(www.xing528.com)
(3)应具有很短的合闸时间,减少合闸时的电弧能量,防止电弧使触点熔焊。
(4)合闸时应能使触点平稳地过渡到稳定状态,尽可能少地发生弹跳现象。
2.分闸操作
断路器操动机构分闸操作时应能够满足以下几点要求:
(1)分闸能量必须在合闸同时完成储能,能量不受外界条件影响。无论在什么状态下,一旦分闸命令给出后,必须执行并分闸。
(2)分闸时间必须在规定的时间范围内。分闸时间太短,则系统短路时直流分量过大,可能会引起分闸困难;分闸时间太长,则影响系统的稳定性。
(3)触点的分离速度是保证断路器开断性能的关键。不同类型的断路器其速度要求不同,对于配电网络,真空开关一般要求分闸速度在1.0m/s,在半个周期内完成灭弧要求;对于高压网络,SF6断路器一般要求分闸速度在10m/s左右。
3.自由脱扣及防跳跃
自由脱扣和防跳跃是断路器在控制回路中避免部分继电器或断路器故障时的一种防范措施。自由脱扣的含义是断路器在合闸过程中,如果操动机构又接到分闸命令,则操动机构不应继续执行合闸命令,而应立即分闸。防跳跃主要是在断路器分闸后又接着合闸,这种合闸不是人为的发出合闸指令或者重合闸指令。
4.复位
断路器在接受一种指令后,恢复到接受下一种不同指令的状态,通常是等待合闸状态。复位通常在人为或者人为指令给出后才进行,以防止重复事故状态。复位的方式主要有电气或机械两种形式。
5.操作电压
操作电压对断路器操作特性有比较大的影响。通常合闸操作电压对合闸时的特性有显著的反应(指电磁式)。因此在不同的特性要求下,合分闸电压要求不同。对于电磁机构,合闸电压在80~85%时,应可靠合闸;分闸时由于分闸能量的自备作用,要求分闸电压为65%时,能可靠执行命令。
6.联锁功能
联锁功能主要有以下3个:
(1)分、合闸联锁。机构在分、合闸位置时,不能再进行相应地分、合闸操作。
(2)高、低压联锁。气压、液压低于或高于规定值时不能进行分、合闸操作。
(3)弹簧操动机构位置联锁。弹簧储能不到位置,机构不能进行分、合闸操作。
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