断路器弹簧机构常见储能故障分析与处理

操动机构是断路器的操动执行系统,是断路器的核心动能配套产品,而弹簧操动机构以利用弹簧为动力来实现断路器的分合闸操作。弹簧操动机构以其优越的性能、安全可靠、维护方便和使用寿命     

真空断路器弹簧操动机构中凸轮机构的优化设计

1引言近年来对高压断路器设备故障分布的统计显示,操动机构故障所占比例最大。弹簧操动机构是真空断路器中应用最广泛的一种操动机构,具有操作电源容量小,可采用交、直流两种电源,成本低等优点。与其他类型操动机构相比,弹簧操动机构的结构比较复杂,对零部件加工精度要求较高。弹簧操动机构是以弹簧作为动力元件对开关进行分闸和合闸操作的操动机构,由于弹簧的动力释放存在一定的局限,因此必须通过传动机构进行改善。弹簧操动机构一般使用凸轮—连杆机构作为合闸传动机构,通过弹簧输出力特性和开关负载特性的合理匹配,获得理想的合闸速度,减小机构的操作功,缓解各构件所受的冲击,提高使用寿命。在凸轮—连杆机构中,连杆结构起传递运动的作用,而凸轮机构决定了输出力特性的改变。凸轮机构运动规律的变化对输出力特性与合闸速度影响很大,能否得到与负载特性配合较好的输出力特性,关键在于凸轮轮廓线的设计。以往的凸轮设计大多依靠经验,参照同类产品中已有的凸轮轮廓线,找出运动规律,并通过试验检验其是否满足设计要求。上述方法的整个设计过程是被动的,一般只能保证开关行程的要求,而输出力和运动特性要通过多次试验方能确定,因此设计周期长、成本高。随着计算机辅助设计的发展和...     

浅析弹簧操动机构中合闸保持分闸脱扣操作系统

操动机构是高压断路器的重要组成部分。断路器合闸位置保持的可靠性是衡量弹簧操动机构的重要指标。笔者针对目前两种典型弹簧操动机构采用的合闸保持系统运动过程进行了分析。结果表明,断路器操动机构不论采取哪种合闸保持结构,都必须稳定、可靠地完成合闸保持功能。     

弹簧刚度及摩擦力对断路器操动机构动特性的影响

高压断路器操动机构的可靠性是断路器稳定运行的重要保证。笔者利用ADAMS软件建立了CT26型弹簧操动机构的动力学仿真模型,对操动机构动触头的分合闸运动进行了动力学仿真分析,并通过实验数据验证了所建模型的准确性。重点分析了分合闸弹簧刚度以及机构摩擦力对断路器动特性的影响。仿真结果表明,上述两种因素直接影响着操动机构的分合闸时间、速度以及凸轮机构的使用寿命。分析方法和结果可为断路器操动机构的设计研究和日常维护提供参考依据。     

断路器操动机构虚拟样机建模及其故障仿真

为研究弹簧疲劳失效对操动机构运动过程的影响,根据VS1型高压断路器弹簧操动机构分合闸运动原理,对操动机构进行结构简化并建立相应的虚拟样机模型,对比分析仿真结果及断路器主要机械技术参数要求以验证模型的准确性。运用机械系统自动动力学分析软件(Automatic Dynamic Analysis of Mechanical System,ADAMS)仿真分析了合闸弹簧刚度不足时机构的运动情况,仿真结果表明,弹簧刚度严重不足将导致机构合闸困难甚至无法合闸。     

中压真空断路器两种常用操动机构

操动机构作为输配电设备的一个部件,其重要性往往被忽视,但它却在断路器中占有重要作用。它不但要保证断路器长期工作的可靠性,而且要满足灭弧特性对操动机构的要求。断路器的分合闸所需时间必须满足其开断和关合要求,以便快速切除故障而不使故障扩大,保持电力系统的稳定,并可减轻设备、线路、绝缘等的损伤,这就需要机构具有较好的机械特性。操动机构的应用范围几种操动机构的应用情况如附表所列。弹簧操动机构与永磁操动机构的比较1.动作原理和结构目前用于中压断路器操动机构主要有电磁式和弹簧式两种。电磁操动机构在真空断路器发展初期…     

在真空断路器中应用交流直线异步电机的问题

目前交流高压断路器根据其使用要求,按合闸动力的不同,通常有气动操动机构、液压操动机构、弹簧操动机构、电磁操动机构和电动机操动机构。最后一种操动机构在高压断路器的发展初期曾经使用过,其基本原理是应用旋转电动机作为操作动力,通过不同的传动操作机构使断路器合闸。在图1中示出了一种用电动机操动的机构。高速电动机通过齿轮减速,将凸轮转动一周,推动连杆带动联轴器使断路器合闸,脱扣闩使断路器锁住在合闸位置。这种操动机构所输出的合闸功不可能很大,更主要的是合闸速度满足不了现代断路器的要求,故目前已被其它类型的操动机构所代替。     

中压真空断路器的操动机构

中压真空断路器从国内外运行经验来看,故障大多出现在操动机构上。电磁操动机构结构简单、工作可靠、制造成本低,但合闸线圈消耗功率太大,加上配用蓄电池,造成机构笨重、动作时间长。弹簧操动机构不需要大功率直流电源,适宜交流操作,但结构比较复杂、零件数多、制造工艺复杂、成本高。永磁操动机构是电磁系统与永磁系统的完美结合,出力一行程特性非常接近真空断路器的要求,但有些地方还不成熟,更缺乏运行经验,价格也远高于弹簧操动机构。咽此,国内真空断路器配用的操动机构大多为弹簧操动机构,今后永磁与弹簧操动机构将会相辅相成,并驾齐驱地向前发展。     

断路器弹簧操动机构常见问题及检修方法

<正>弹簧操动机构作为断路器的核心配件,直接决定着电力系统的安全运行。掌握操动机构基本的检修操作和日常维护,有助于预防和解决电力系统事故的发生。结合自身长期的断路器弹簧操动机构装配及检修经验,总结出断路器弹簧操动机构出现的常见问题,并进行了原因分析,针对性提出常见问题的检修方法及操动机构日常维护要点。对高压断路器弹簧操动机构的维护与检修具有重要的指导意义,同时也为高压断路器弹簧操动机构设计与改进提供了经验基础。     

断路器弹簧操动机构介绍

介绍了断路器用液压操动机构、气动操动机构、弹簧操动机构的特点及适用范围、断路器对操动机构的主要要求、操动机构的设计步骤及设计要点。重点介绍了弹簧操动机构的工作原理、分析计算,对操作机构自身具有检测、诊断的智能化功能设计进行了探讨。     

CT19型弹簧操动机构拒动故障分析及改造

CT19型系列弹簧操动机构可用于操动各类手车式开关柜中的ZN28型系列高压真空断路器或其他相应类型的真空断路器。该机构具有机械性能高、合闸能力强、结构简单、使用寿命长等优点,近年来被广泛应用于10kV配电系统中。CT19型系列弹簧操动机构能否正常动作,将直接影响真空断路器能否正确分合闸,从而影响整个10kV配电系统的安全与稳定运行。     

一起弹簧操动机构半分半合故障分析及处理

高压断路器是电力系统中重要的设备,担负着控制和保护电路的双重任务,其性能好坏是决定电力系统能否安全供电的重要因素之一,操动机构作为断路器的动力源,其工作性能直接影响断路器分合特性及动作可靠性,而弹簧操动机构以其众多的优点而成为首选机构[1-2].在实际应用中,弹簧操动机构常见故障为控制电路断线、储能异常、机械卡涩等导致的拒分、拒合[3],诸多文献已对此类故障进行了研究.而弹簧操动机构半分半合故障出现次数较少,实际处理中缺乏理论依据.     

CT型弹簧操动机构常见故障及原因

操动机构是开关设备的操动执行系统,是开关的配套产品.而弹簧操动机构是利用已储能的弹簧为动力,来实现开关的分合闸操作.     

CT26弹簧操动机构合闸保持结构的改进北大核心CSCD

随着高压断路器开断电流不断增大,要求配用的弹簧操动机构应具有更大的操作功。在机构合闸过程中,冲击变大,合闸保持结构的稳定性降低,偶尔会出现机构合闸后立即分闸的“空合”现象。文中首先对CT26弹簧操动机构合闸保持结构进行了研究,通过采取增大机构合闸过冲量、加快合闸保持掣子复位速度、增大滚子与分闸掣子扣接区域等措施,对合闸保持结构进行了设计改进,并通过试验进行了验证。最终,消除了操动机构的“空合”现象,提高了断路器动作的可靠性。     

液压机构活塞杆与抗磨环配合结构的分析与计算

液压弹簧操动机构是高压开关设备中的重要部件,操动断路器实现分闸和合闸动作,液压弹簧操动机构活塞杆是其动作元件,与断路器本体传动部分联接,起着动作和传递能量的作用,为了确定活塞杆与抗磨环之间的配合尺寸能否满足设计要求,笔者就液压弹簧机构中活塞杆的导向与抗磨结构设计进行了论述,并计算分析了活塞杆抗磨环传递力的大小与过盈量和联接件结合面的粗糙度之间的关系。     

弹簧机构运行缺陷分析

弹簧机构是近几年电力行业广泛采用的一种操作机构,其优点是速度快,能重合闸,电源容量小,交直流均可使用,暂时失去电源仍可操作一次,其缺点是结构较为复杂,强度要求高,被广泛选用于110kV以下的断路器中,是35,10kV真空断路器所配操动机构的主要品种。既然是弹簧机构,那么弹簧就是机构中的心脏部位,开关依靠弹簧释放能量,带动传动部位,实现分、合闸。通过调整分、合闸弹簧的预拉长度,使分、合闸速度达到规定值,确保断路器分、合闸可靠。从我局目前使用的弹簧机构来看,110kV断路器所配的弹簧机构性能比较稳定,如西安开关厂的LW25-126型断路器…     

VS1型真空断路器合闸弹跳优化方案探析

当前真空断路器广泛应用于中压领域,操动机构是决定断路器性能的关键部件之一,与电磁操动机构和永磁操动机构相比,弹簧操动机构由于采用小功率交流电机为合闸弹簧储能而使机构动作不受电源影响,更加稳定,并且掉电后仍能操作一次,同时在分闸时由于参与动作部件少,因而分闸弹簧能实现较好的分闸特性等特点而使用更为广泛。文中的目标是针对目前中国广泛使用的VS1型户内真空断路器,通过运用Adams对VS1型真空断路器的弹簧操动机构进行动力学分析,并结合样机的机械特性实验结果,找出影响VS1型真空断路器合闸弹跳的因素,并提出优化建议。仿真分析和实验测量发现合闸过程之后出现的弹跳问题是由于凸轮机构的配合不当引起。为此针对凸轮机构提出了优化建议,即可以通过修改凸轮轮廓尺寸和提高分闸掣子限位平面来实现减少弹跳,达到提高VS1型真空断路器的合闸可靠性的目的。     

126 kV真空断路器操动机构机械可靠性研究

文中在分析讨论传统可靠性设计方法在真空断路器机械可靠性设计应用中存在局限性的基础上,提出基于失效物理和可靠性物理(PoF/RP)的真空断路器操动机构及其零部件可靠性设计方法,对操动机构内部传动部件的冲击疲劳寿命计算方法进行了理论分析。分别对126 kV单断口真空断路器弹簧操动机构、分离磁路式双稳态永磁操动机构,以及快速斥力机构在断路器合分闸操作冲击应力作用下易损部件的疲劳寿命进行了分析。计算结果显示:弹簧操动机构合分闸联锁挚子在断路器合分闸操作冲击应力的作用下其疲劳寿命计算结果为1 654次;双稳态永磁操动机构在断路器以2.5 m/s速度分闸、1.5 m/s速度合闸时,其动、静铁心在冲击应力作用下的疲劳寿命17 710次;快速斥力机构触头簧传动支撑部件在断路器以5.5 m/s速度分闸、1.3 m/s速度合闸过程中,其冲击疲劳寿命为302次;该计算结果与实验结果相近。     

断路器弹簧操动机构分/合闸弹簧的状态诊断

为保证断路器弹簧操动机构的安全可靠运行,本文提出一种针对弹簧操动机构分/合闸弹簧的状态诊断方法.通过分析弹簧在断路器储能过程和分/合闸动作过程中的动作特性,提取储能过程中电机有效输出功和分/合闸过程中的动作速度作为诊断弹簧性能的特征参数,分析阐述基于对特征参数判断的分/合闸弹簧状态诊断流程,设计分/合闸弹簧状态诊断系统,并结合CT20弹簧操动机构对该方法进行验证.通过对新旧分/合闸弹簧进行对比实验,证明所提出的分/合闸弹簧状态诊断方法简单、准确,具有良好的诊断效果.     

CY3—Ⅲ型液压操动机构合闸阀弹簧产生变形的原因及其改进

<正> CY3—Ⅲ型液压操动机构是配SW6型Ⅰ系列高压少油断路器的操动机构。以前,由于合闸阀的二级球阀的复位弹簧,在操作多次后会产生变形,使产品性能不稳定。为提高产品质量,针对上述问题对合闸阀的结