文档介绍：第六章高压开关电器
第五节高压断路器的操作机构
教学内容
本节教学内容
一、操动系统概述
二、电磁操动机构
三、弹簧操动机构
四、液压操动机构
五、气动操动机构
六、新型操动机构
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一、操动系统概述
1、操动机构的作用
(1)合闸操作
(2)保持合闸
(3)分闸操作
(4)防跳跃和自由脱扣
(5)复位
(6)闭锁
有足够的合闸力,不仅在正常情况下能可靠关合断路器,而且在关合有短路故障的线路时,操动机构也能克服短路电动力的阻碍使断路器可靠合闸。
可靠地将断路器保持在合闸位置,不会由于电动力及机械振动等原因引起触头分离。
不仅能根据需要接受自动或遥控指令使断路器快速电动分闸,而且在紧急情况下可在操动机构上进行手动分闸,要求分闸速度快,分闸时间短。
“跳跃”现象:是指断路器在关合有预伏短路故障的线路时,继电保护装置会快速动作,指令操动机构立即自动分闸,这时若合闸命令尚未解除,断路器会再次合闸于故障线路,如此反复会造成断路器多次合分短路电流,使触头严重烧伤,甚至引起断路器爆炸事故。
自由脱扣:是指操动机构在合闸过程中接到分闸命令时,机构将不再执行合闸命令而立即分闸,这样就避免了跳跃。
分闸后能自动恢复到准备合闸的位置
例如:分、合闸位置闭锁;高、低气压(液压)闭锁;弹簧操动机构中合闸弹簧的位置闭锁
操动机构:独立于断路器本体以外的对断路器进行操作的机械操动装置。其主要任务是将其他形式的能量转换成机械能,使断路器准确地进行分、合闸操作。
(一)操动系统:
包括操动机构、传动机构、提升机构,缓冲装置和二次控制回路等几个部分。
操动机构的基本构成:操作能源系统、分闸与合闸控制系统、传动系统及辅助装置四个部分。
一、操动系统概述
2、操动机构的种类
(1)手动操动机构
(2)电磁操动机构
(3)弹簧操动机构
(4)液压操动机构
(5)气动操动机构
直接用人力关合断路器的机构,用于12kV及以下短路容量很小的地方
靠直流螺管电磁铁产生的电磁力进行合闸,以储能弹簧分闸的机构。用于110kV及以下的断路器。
以气体储能,以高压油推动活塞进行分、合闸操作的机构。用于110kV及以上电压等级的断路器,特别是超高压断路器
以压缩空气推动活塞进行分、合闸操作的机构,或者仅以压缩空气进行单一的分、合操作,而以储能弹簧进行对应的合、分操作的机构。用于220kV及以下电压等级的断路器,特别适宜于压缩空气断路器或有空压设备的地方。
以储能弹簧为动力对断路器进行分、合闸操作的机构。用于220kV及以下电压等级的断路器。
一、操动系统概述
1
2
3
4
5
操动机构用汉语拼音首位字母C表示
操动方式的拼音首位字母:S—手动,D-电磁,J-电动机,T-弹簧,Q-气动,Y-液压,Z-重锤
设计系列顺序号
其他标志,如G-改进型,X-操动机构带箱子
特征数字,一般电磁、液压、弹簧、手动等机构以其能保证的最大合闸力矩为特征数字;气动机构以其活塞直径(mm)为特征数字
例如:CD2为电磁式操动机构,设计序号为2;CY3为液压操动机构,设计序号为3。
3、操动机构的型号
一、操动系统概述
(二)传动系统
是操动机构的做功元件与动触头之间相互联系的纽带,通过传递能量和改变运动方向使高压断路器完成分、合闸的操作。
传动系统的组成:主要由传动元件、提升机构、和传动机构三部分组成。
传动元件由连杆机构或液压、气动传动机构等构成,通过传动机构与断路器的提升杆相连。
传动机构是连接操动机构与提升机构的中间环节,起改变运动方向,增加行程并向断路器传递能量的作用。
操提升机构是带动断路器动触头按一定轨迹运动的机构,它将传动机构的运动变为动触头的直线或近似直线运动,使断路器分、合闸,所以也叫变直机构。
一、操动系统概述
(1)机械传动方式。
(2)压缩空气传动方式。
(3)液压传动方式。
(4)气压机械混合传动方式。
(5)液压机械混合传动方式。
有杠杆、连杆机构、凸轮、齿轮等传动方式,其中以连杆机构使用最广泛。
用于高压空气断路器及气动机构
用于液压操动机构中
用于压缩空气断路器和少油断路器
用于少油及SF6断路器中
一、操动系统概述
连杆机构的常用类型:
(1)四连杆机构
(2)摇杆滑块机构
(3)准确椭圆机构
(4)近似椭圆机构
(5)五连杆机构
(6)连杆式脱扣机构
1)折杆式脱扣机构
2)锁钩式脱扣机构
3)滚轮锁扣式脱扣机构
由三根活动连杆和一根固定连杆共组成,O1与O2为固定轴销,A、B为可动轴销,连杆AB、AOl、BO2为能往复摆动或转动可动的连杆,O1O2可视为一根固定连杆。其中连杆AOl