利用合闸复位时间差提高高压断路器弹簧操动机构合闸锁扣可靠性

合闸锁扣机构是高压断路器弹簧操动机构保持合闸状态的重要组成部分。当今广泛用于126 kV断路器上的CT20弹簧操动机构在操作更大负载的断路器时可能偶尔出现合闸保持不住的现象。为了解决这个由于合闸锁扣机构造成的问题,笔者提出了复位时间差的概念,即合闸保持过程中合闸锁扣机构的大掣子和小掣子达到稳定状态的时间差。通过增大复位时间差可以提高合闸锁扣机构的可靠性,并分析了对合闸复位时间差有影响的参数。通过ADAMS软件仿真得到,增大合闸保持大掣子弹簧的预压力可以有效地增大复位时间差,增大小掣子弹簧的预压力以及减小小掣子弹簧的刚度,可以有效地减小弹跳对合闸复位可靠性的影响,从而降低出现合闸保持不住现象的概率。该研究结果可以为改进CT20弹簧操动机构的合闸锁扣机构提供参考。     

ZN63型断路器操动机构合闸弹簧应力松弛仿真分析与诊断

文中通过在动力学仿真软件中建立断路器运动仿真模型,设置不同程度的合闸弹簧应力松弛故障,分析了合闸弹簧应力松弛对断路器操动机构运动特性的影响;采集了断路器操动机构合闸弹簧在正常及应力松弛故障下的振动信号,提出一套基于小波包敏感频段能量法的断路器合闸弹簧应力松弛故障的诊断方法。试验表明,该方法能够有效地区分弹簧是否发生应力松弛故障。     

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。     

真空断路器弹簧操动机构的优化

真空断路器触头弹簧压力增大会导致断路器无法可靠合闸,四连杆结构在一定程度上会影响机构的出力特性和机械效益,进而影响断路器合闸的可靠与稳定。文中分析了真空断路器的动作原理,建立弹簧操动机构的数学模型;对机构中的凸轮轮廓、传动拐臂的角度和尺寸、连板与合闸滚子的尺寸参数进行优化,建立弹簧操动机构的仿真模型。动力学仿真表明,优化后的触头弹簧压力增大了58%（从1 700 N提升到2 686 N）,仍能保证断路器操动机构可靠合闸。试验结果显示,触头弹簧压力为2 500 N时断路器触头能够可靠吸合,平均合闸速度降至0.68 m/s,弹跳时间缩短了18.4%,整体优化后的方案满足设计要求并具有良好的可靠性与稳定性。     

弹簧操动机构的合闸效率

提高弹簧操机构的合闸效率可以降低其成本,提高其运行可靠性。从能量守恒的角度,描述了真空断路器的合闸过程,并对凸轮曲线及两类合闸驱动结构在合闸效率方面做了详细的描述,对弹簧操动机构的设计有参考意义。     

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。     

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.     

合闸启动力矩对断路器系统性能的优化分析

文中是对高压断路器弹簧操动机构的合闸启动力矩进行分析,通过仿真优化和试验验证的方法,得到合闸启动力矩对断路器弹簧操动机构性能的影响,为后续断路器弹簧操动机构的设计与优化提供参考,具有一定的指导意义。     

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…     

CT20弹簧操动机构的合闸振动研究

CT20弹簧操动机构因其一系列优点,被广泛使用在126 k V电压等级的断路器上。随着开断能量的增大,CT20机构原有设计参数可能无法满足更高容量断路器的需求,如果没有采取对应的措施,那么机构合闸过程中合闸保持掣子的振动可能会造成合闸动作失败。针对这一问题,笔者基于合闸保持过程中合闸保持掣子的振动作为研究点,开展机构合闸过程的动力学仿真分析,然后利用试验手段,以高速摄影机为主要设备,拍摄并记录合闸过程中的合闸保持掣子振动,最后结合仿真与试验的研究结果,分析合闸保持掣子振动对合闸性能的影响,同时提出减小合闸保持掣子振动的方法。从文中研究可以得到:一般而言,CT20弹簧操动机构的合闸保持大小掣子的振动时间持续10 ms左右,该时间段为合闸保持成功与否的关键;合闸保持大掣子振幅系数为7.6%,合闸保持小掣子的振幅系数为28.6%;振幅太大或者振动时间太久,均可能会造成合闸保持的失败。     

按输出力特性曲线设计凸轮轮廓曲线

针对以往设计断路器弹簧操动机构均是先确定满足动触头速度特性的输出力特性;再根据所需输出特性按照功或功率相等的等效原则计算动触头各行程下的凸轮轮廓半径;最后拟合出凸轮轮廓曲线。文中以设计真空断路器弹簧操动机构上配备的摆动滚子从动件盘形凸轮合闸行程中的轮廓曲线为模型,在以往的设计方法上提出了利用速度瞬心和微积分原理求得凸轮轮廓曲线的方法,该方法解决了传统设计方法繁琐的重复计算,不仅能方便的得到满足输出力特性曲线的凸轮轮廓,并能快速得到凸轮上各行程的压力角。用该方法得出的真空断路器合闸过程中的凸轮轮廓曲线与实际凸轮轮廓曲线进行对比,验证了方法的正确性,对设计弹簧操动机构中满足理想合闸特性的凸轮轮廓具有一定的借鉴意义。     

弹簧操动机构电磁铁故障诊断分析方法研究

高压开关设备的弹簧操动机构发生故障时会给电力系统带来巨大的损失,为解决传统高压开关设备上使用的弹簧操动机构故障难以识别和诊断等难题,文中通过在弹簧操动机构上加装电流传感器和激光位移传感器,分别采集高压开关设备分、合闸动作过程中电磁铁线圈动作电流及电磁铁铁芯运动行程,实现对高压开关设备弹簧操动机构运行状态的监测,建立其电磁铁故障的特征模型,最终实现对弹簧操动机构电磁铁故障的分析和判断。     

LW3—10型柱上断路器合闸机构改进

通过对LW3—10型六氟化硫柱上断路器所配弹簧操作机构、电动合闸原理的分析,找出LW3—10型断路器电动拒合,合闸线圈频繁烧毁的原因,提出相应解决方案,为LW3—10型断路器设计制作合闸动作电压调整装置,调整断路器合闸动作电压符合检修规程要求,提高断路器电动合闸可靠性。     

500kV HGIS液压操作机构打压频繁的分析及对策

为排除OM-3型液压操作机构打压频繁故障,在现场高压状态下解体机构油箱,从操作机构工作原理上分析查找故障原因,是合闸一级阀体密封失效造成高压内漏,更换合闸阀体后故障排除。同时建议对运行时间长的此类型机构合闸一级阀进行更换。     

SF_6负荷开关弹簧操动机构合闸操作打滑分析

针对SF6负荷开关双簧操动机构经常出现合闸打滑的问题,分析了产生合闸打滑的原因,提出了弧面型扣接面的设计是彻底解决机构在合闸操作时打滑的方法,并阐述了其防打滑的原理。经过实践验证,采用弧面型扣接面后合闸打滑现象消失,有助于SF6负荷开关的可靠运行。     

高压断路器弹簧操动机构合闸弹簧可靠性分析

针对高压断路器弹簧操动机构合闸弹簧失效问题,运用可靠性设计理论对其进行分析研究,找出了弹簧因疲劳可靠度不足而失效的原因,并提出了解决问题的措施。常规设计是将弹簧外载荷、几何尺寸、材料强度性能等参数是看作确定量,实际上由于受材质、制造、测量等条件的影响,这些参数是不确定的,所以往往导致零件因不可靠而失效。可靠性设计将这些参数视为随机变量,运用概率统计的方法分析弹簧的强度,定量回答了弹簧的失效概率问题,使人对弹簧的质量有了更加准确的把握。提高弹簧的疲劳可靠度可从改进弹簧尺寸参数、材料、制造工艺、受力状况等多方面入手,但对于旧设备,应该根据实际情况从经济性、工艺性、可行性方面考虑。通过比较选择了弹簧表面喷丸处理的最佳改进方法。     

虚拟样机技术在塑壳断路器电动操作机构设计中的应用

设计了一种塑壳断路器电动操作合闸机构,建立了合闸机构系统的动力学模型并给出能量方程表达式.在Pro/E软件中进行零部件的三维建模和装配,利用基于多体动力学原理的ADAMS软件进行机构运动仿真分析,得到了机构空载合闸时间约20 ms,而合闸时弹簧存在回弹振动且机构承受较大冲击的问题还需后续设计解决.仿真结果验证了合闸机构方案的可行性及设计的准确性.虚拟样机的仿真结果为后续优化工作提供了参考依据,也探索了一种适合塑壳断路器电操机构虚拟设计的有效方法.     

LW31B-252型SF6断路器刚分(合)特性的计算

在对弹（碟）簧液压机构运动特性分析的基础上，将碟簧力特性假定为某一均值时，对刚分（合）速度进行了探讨性计算，并就相关问题进行了分析和讨论。