断路器操动机构的发展
弹簧操动机构在真空断路器应用
前言随着真空断路器的迅速发展,对配套用的操动机构提出了更高的要求。
最早用的电磁操动机构,因合闸电源功率大,投资大,断路器合分速度偏低,逐渐被合闸电源功率小,输出特性与真空断路器相匹配,机械寿命长的弹簧操动机构所代替。
最早设计的CT8弹簧操动机构专门为少油断路器而设计。
经完善改进的CT10、CT12机构,原理上与CT8相同,结构相似,仍然存在着与真空断路器不相匹配的缺点。
为了满足真空断路器的需要,提高运行可靠性,根据真空断路器的机械特性要求,相应研制开发了CT17、CT19类型的弹簧操动机构。
CT17和CT19储能原理相同,驱动和脱扣系统相近,只是结构布置两样。
现以CT17为例,对真空断路器应用中出现的问题进行分析,提出解决方案。
二 CT17与CT10弹操机构在真空断路器应用中性能的比较。
CT10是最早期经完善改进用于35kV真空断路器的弹簧操动机构。
由于它储能方式为棘轮结构,运转时承受冲击负荷,这样要求机械强度高,运行噪声大,使用寿命短。
CT17机构吸收了CT10的优点,再储能原理上实现了突破。
采用了机械传动系统中最简捷,性能可靠的齿轮传动方式,已根本上改变了原有的不足。
使其传动平稳、噪声低、寿命长、输出特性与真空断路器相匹配。
现将二者性能列序比较如下:1 合闸功CT10为400J;CT17-35为350~500J,连续可调,能满足不同的断路器对输出功的要求。
2 机械寿命CT10为2000次;CT17-35为10000次3 安装方式CT10合分电磁铁可自动复位,机械输出轴偏后,机构可以朝任意方向安装。
常用的有正装、倒装,适应不同断路器的要求,方便灵活。
4 储能系统CT10储能系统为棘轮棘爪形式,储能时棘轮棘爪受冲击负荷,振动大,噪声大,易打齿,易磨损。
系统效率低,要求功率大,一般为600W。
经常储不上能,容易烧损电机。
CT17-35采用齿轮传动,性能平稳,效应提高。
储能可靠,噪声低。
使用由机动率小,为200W。
第五节 高压断路器的操动机构
度特性易受环境温度的影响。
2）慢分阀。
闸位置时与低压油箱连通。
机械能是储存在储压筒
3）机械法。
内，储压筒储存能量的方式：
（3）油压低闭锁功能。
①利用氮气来储存能量。 ② 弹簧储能方式。
第五节 高压断路器的操动机构 四、液压操动机构
4.CY型液压操动机构
《发电厂变电站电气设备》 第六章 高压开关电器
方向传 合传，动闸动操增机，机提加构所构升过行的以是机传传程运也连构动动并动叫接是元机向变变操带件构断为直动动由与路动机机断连断器触构构路杆路传头。与器机器递的提动构的能直升触或提量线机头液升的或构按压杆作近的一、相用似中定气连。直间轨动。线环迹传运节运动动，动机，起的构使改机等断变构构路运，成器动它，分将通、
《发电厂变电站电气设备》 第六章 高压开关电器
2、操动机构的种类
（1）手动操动机构
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
（2）电磁操动机构
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。
（3）弹簧操动机构
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。
造器成爆自断炸锁由路事；例脱器故弹如扣多。簧：：次操分是合动、指分机合操短构闸动路中位机电合置构流闸闭在，弹锁合使簧；闸触的高过头位、程严置低中重闭气接烧锁压到伤（分，液闸甚压命至）令引闭时起，断机路 构将不再执行合闸命令而立即分闸，这样就避免了跳跃。
第五节 高压断路器的操动机构 一、操动系统概述
（mm）为特征数字
第五节 高压断路器的操动机构 一、操动系统概述
《发电厂变电站电气设备》 第六章 高压开关电器
真空断路器永磁操动机构的应用与发展
近年来， 一种用于真空断路器的永磁保持 、 电
ｌ 永磁机构 的特 点
１１ 永磁 机构 的工 作原 理 ．
子控制的电磁操动机构（ 简称“ 永磁机构 ” 备受 ）
关 注。
永磁机构工作时 主要运动部件 只有 １ ， 个 无 需机械脱 、 锁扣装置， 故障源较少。 真空断路器 配用 永磁机构 后 ， 仅 可 以进 不
构与真 空断路器的配合特点 ， 以及 中压断路器操动机构 的现状和我国对永磁机 构真空断路 器的研 发情况 。
美键词 ：永 磁撮 动机构 ； 真空断路器 ； 特点
中图分类号 ：Ｔ ６ Ｍ５ １ 文献标 识码 ：Ａ 文章编号 ：１０ ０２—１６ （０６ ０ ０ ６ ３ ２ ０ ） ４— ２
维普资讯
Ｖ １２ ， ｏ ４ ｏ．８ Ｎ ．
Ｈ ｉｎ ｊ ｎ ｌ ｔｃＰ ｗ ｒ ｅ ｏｇｉ ｇＥｅ ｒ ｏ ｅ ｌ ａ ｃｉ
Ａ ｇ２ ０ ｕ ．０ ６
真 空断路 器 永磁 操 动 机构 的应 用 与发 展
张 月存 金 ， 浩 周红 霞 杜新 民 ， ，
（ ． 尔滨新 生开关厂 ， １哈 黑龙 江 哈 尔滨 １０ ３ ； ５ ０ ０ ２ 大庆石油有限责任公 司第四采油厂 ， ． 黑龙 江 大庆 １３ １ ； ６５ １
３ 哈 尔滨 电 业局 ， ． 黑龙 江 哈 尔滨 １０ 国配电网供 电对高压 断路器 的质量和性能要 求 ， 阐述 了永磁操 动机构 的工作原 理 、 永磁操 动机
一
永磁机构就是用永磁体实现合 闸保持和分闸
保持 （ 有时只作合 闸保持而不作 分闸保持 ） 一 的
种新型的电磁操动机构 。
永磁 机构 根据 永久 磁能 所处 于 的保 持位 置可
断路器弹簧操动机构介绍
断路器弹簧操动机构介绍一、断路器弹簧操动机构的组成1.弹簧：弹簧是断路器弹簧操动机构的核心部件，通过对弹簧的张紧储备一定的弹能，当需要断开电路时，通过释放弹簧的弹性能量来实现快速断开。
2.手动机构：手动机构是用于对弹簧进行张紧和释放的机构，主要包括手动动作机构和手动存储弹簧机构。
手动动作机构通过手动操作杆或手轮来对弹簧进行张紧或释放，而手动存储弹簧机构则用于将手动张紧的能量储存在一个可释放的机构中，以方便在需要时快速释放。
3.动作机构：动作机构是连接弹簧和断路器断开触点的部分，通过弹簧操动机构的动作来实现断路器的闭合和断开。
动作机构一般采用连杆机构，通过转动轴让触点运动实现闭合或断开。
4.控制电磁铁：控制电磁铁是断路器弹簧操动机构的辅助部件之一，通过对电磁铁的控制来控制断路器的闭合和断开动作，以实现对电路的控制。
二、断路器弹簧操动机构的工作原理断路器弹簧操动机构的工作原理是利用储存在弹簧中的弹性能量来实现断路器的快速关闭。
在正常情况下，断路器的弹簧被手动机构张紧，这时断路器处于断开状态，当电路发生故障时，控制电磁铁被触发，电磁铁产生磁力将断路器的触点吸合，然后释放弹簧的弹性能量，通过动作机构的传动将触点迅速拉开，从而实现断路器的闭合动作。
当电路故障排除后，人工操作手动机构将弹簧重新张紧，断路器恢复至断开状态。
三、断路器弹簧操动机构的特点1.快速断开能力：断路器弹簧操动机构通过弹簧的释放来实现快速断开电路，能够在电路故障发生时快速将电路切断，保障电力设备和人员的安全。
2.高可靠性：断路器弹簧操动机构采用高强度的材料制造，具有较高的机械强度和抗疲劳性能，能够保证长时间使用的可靠性。
3.灵活性：断路器弹簧操动机构采用手动机构和控制电磁铁相结合的方式进行操作，可以根据需要手动或自动控制断路器的闭合和断开动作。
4.操作简便：断路器弹簧操动机构的手动机构设计简单，操作方便，能够满足不同场合的需求。
5.自动重合闸功能：有些断路器弹簧操动机构还具有自动重合闸功能，在电路故障排除后，能够实现自动闭合电路，提高电能的利用效率。
中压真空断路器操作机构的发展及应用
７ ６
电 力
科
学
与
工
程
的大小无关 ，不需 要太大的合 、分闸电流 。 构 的缺 点 ，在 配电系统 中使用广 泛。 １３传统 操作机构 优缺点 比较 ．
动形成 另一 闭合 的磁路 ；另一 稳 态 仍依 靠 永磁 铁 久 磁铁利 用 动 、静 铁 心 提供 的低 磁 阻抗 通道 将 动
作性 能和 可靠性 。鉴 于 此 ，本 文 将 着 重 阐述 中压
机构 的应用 。
电磁操作 机构是技术 比较 成熟 ，使用较早 的一 件数量约 １０个 ，它 是利用 通过合 闸线 圈 中的 电流 ２ 产生的 电磁力 驱动合 闸铁 心 ，撞击合 闸连杆机 构进
真空 断路器 操 作机 构 的发 展 以及新 一 代永 磁 操 动 种断路器操 作机构 ，其结 构 比较 简单 ，机械组 成部
铁 心保 持在 合 闸位 置 。磁 力 线 的方 向如 图 １ （ ） ａ
弹簧操作机 构 在很 多方 面 克服 了 电磁 操 作 机 提供 的锁扣力 量 。当 断 路器 处 于 合 闸位 置时 ，永
（ ） 电磁操作机 构 。优点 ： （ ）结 构 比较 简 中的 曲线 Ｉ。当 机构 接 到 分 闸命 令 时 ，分 闸线 圈 １ ａ 单 ，工作较 可靠 ，加 工要求 不是很 高 ，制造 容易 ， ６带 电 ，分 闸线 圈 中 的 电流 产 生 磁 场 。其 磁 力线 生产 成 本较 低 ； （ ） 有 较 好 的 合 、分 闸速 度 特 方 向如 图中磁力 线 Ⅱ与 磁力 线 Ⅲ，分 闸线 圈 在上 ｂ 性 。缺点 ：（ ）合 闸 电流 大 ，合 闸线 圈消 耗 功率 部工作 气 隙产生 的磁 场 方 向与 永 磁 体所 产 生 的磁 ａ
１ 传 统 操 作 机 构
_断路器检修技术讲座 第三讲 操动机构结构及工作原理(下)
断路器检修技术讲座第三讲 操动机构结构及工作原理(下)安徽省电力试验研究所 潘金銮中图分类号:T M 561 文献标识码:B 文章编号:1006-6357(2003)01-0053-04图3—7 CY3型液压操动机构工作原理图1—手按合闸按钮;2—手按分闸按钮;3—油箱;4—活塞;5—储压器;6—杆;7—密封圈压板;8—油泵;9—滤油器;10—阀;11—阀;12—分闸阀;13—静铁心;14—动铁心;15—推杆;16—泄油孔;17—逆止阀;18—通道;19—接头;20———通道;21—通道;22—接头;23—二级阀;24—泄油孔;25—活塞;26—通道;27—一级阀;28—泄油孔;29—推杆;30—动铁心;31—合闸阀;32—工作缸;33—合闸管道;34—活塞阀;35—放油阀;36—传动拉杆;37—导向支架;38—电接点压力表(YX 型)HQ —合闸线圈;FQ —分闸线圈;M —电动机;SS —微动开关;Q —辅助开关;K 1—高压力电接点;K 2—低压力电接点2.3 CY 3系列、CY 3A 系列液压操动机构基本结构和工作原理CY3系列(包括CY3—Ⅲ)、CY3A 系列(包括CY3A —Ⅲ)液压操动机构均属储能机构,它由储能元件、控制阀系统、执行元件、辅助部件等几个主要部分组成。
CY3系列采用管式结构,而CY3A 系列改进为集成块式结构,它将原CY3机构的油缸、分闸一级阀、合闸一级阀、合闸二级阀、放油阀全部集成于一体,取消全部连接管路,大大减少了外泄漏,同时减小了体积和重量。
CY3系列机构与CY3A 系列机构虽有不同的结构布置,但工作原理基本相同。
2.3.1 C Y3液压机构工作原理CY3液压机构的工作原理图如图3—7所示,其工作过程如下:(1)储能。
启动油泵8,液压油经滤油器9进入油泵,经压缩将高压油送到储压器5的下部、推动活塞4上升、压缩氮气,当活塞4上升到一定位置,微动开关将切断电动机电源,储能完成。
操动机构简介资料.
现智能化。
：(1)弹簧操动机构由150多个零件组成，而永磁操动机构仅有60多个零件。零件数减少近60％，大大减少了库存和出现故障的可能性，维护工作量也大大降低；(2)弹簧操动机构的机械寿命1万次，而永磁操动机构的机械寿命3万次，甚至10万次：(3)新一代永磁操动机构的真空断路器配有一个指示器，进行运行监视并指明出问题的地方。
电机操动机构可以很方便地运用在各种断路器上，并保持始终如一的性能。由于电机操动机构使用时间较短，还没有显
示出它的缺点。
电磁操动机构目前仍然在一些多油、少油和真空断路器上使用，但数量会越来越少直至淘汰。
气动操动机构
早期的气动操动机构用于空气断路器，分合闸都靠压缩空气提供动力，储压筒内压力高。机构体积大，噪声高。这种气动操动机构已经淘汰。
后期的气动操动机构是改进后的气动操动机构。分闸靠压缩空气提供动力，同时给合闸弹簧储能。合闸靠弹簧提供动力。因此，也称为气动弹簧操动机构。
液压弹簧操动机构
液压弹簧操动机构是在液压操动机构基础上发展起来的。最大的改进是用蝶簧储能取代了氮气储压筒储能，这就避免了泄漏和温度变化造成的故障，且大大减少了机构体积，简化了结构。
新型液压弹簧操动机构完全模块化，采用集装板
块结构
由于液压弹簧操动机构集液压和弹簧操动机构的优点，1操作平稳，2性能较为可靠。
等。弹簧操动机构的传动机构为四连杆机构。其
原理是相同的。
弹簧操动机构的优点是：(1)不需要专门的操作电源。储能电动机功率小，交直流两用，使用方便。(2)没有油压和气压，因此也不需要这些压力的监控装置。
缺点是：(1)结构
比较复杂，零件数量较多，加工要求较高。(2)传动环节较多，有时会出现故障。
运用于高压GIS断路器的电机操动技术
运用于高压GIS断路器的电机操动技术作者：徐鹏博刘源来源：《科学与财富》2018年第07期摘要：随着科技的进步，智能化设备已经不断融入到人们的日常生活中。
在电力工程中也引进了相关的智能化设备。
电机操动技术已经逐渐应用到高压断路器的运行中，与传统的操动技术相比其具有比较突出的特点，让高压断路器中的操动技术有了非常大的进步，实现了断路器开关速度上的控制。
本文主要对高压GIS断路器的电机操动技术进行了相关研究，并对其在运行中需要使用的控制策略进行了分析。
关键词：高压断路器；电机操动技术；应用引言：断路器在电力系统中挂载运行，在无载、空载、负载、短路等不同工况下电路电气参数是不同的，开断条件的差异决定了负载分闸特性的不同，形成了不同的电气、机械特性，这也决定了对断路器不同开断能力的需求。
目前工程应用中的断路器只能按照一种预置的工作方式进行合分闸操作。
在电网不同工况、不同故障类型下对应有一条分、合闸理想运动特性曲线，如果操动机构可以使断路器按照这条曲线动作，便可实现其自身出力与负载反力间的匹配，提高合分闸能力。
一、高压断路器电机操动机构技术的发展在社会不断进步和发展的同时，断路器的设备但也在不断的发展和完善中，在使用的过程中可以选择的电机操动结构也越来越多。
所以根据的不同的实际情况选择最适合的电机操动机构和技术们可以保证高压断路器的正常运行。
最开始的时候，断路器中的电机操动机构是以直流电磁能量为主要动力，随着社会的发展主要动力从支流电磁变成了压缩空气再到弹簧操作机构，直到最近几年，高压断路器中电机操动机构使用的是永磁电动机。
操动机的结构正在不断的完善，所使用的电机操动技术也在不断的提高，对电力系统的安全运行也是一个保障。
二、高压断路器智能化操动机构控制技术随着科学技术的发展，电力系统的运行工作已经逐渐趋向智能化，由于固有的电力系统组成构架复杂，相关工作人员对其安装和维护花费的时间比较长，使用的成本较高，这对电力系统的智能化发展有着抑制的作用。
高压断路器的操动机构-讲义
高压断路器的操动机构操动机构是高压断路器的重要组成部分，它由储能单元、控制单元、和力传递单元组成。
高压SF6断路器的操动机构有多种型式，如弹簧操动机构、气动机构、液压机构、液压弹簧机构等。
根据灭弧室承受的电压等级和开断电流的差异，SF6产品选用弹簧机构、气动机构或液压机构。
弹簧机构、气动机构、液压机构各自的特点比较见表1。
表1一．弹簧操动机构弹簧操动机构是一种以弹簧作为储能元件的机械式操动机构。
弹簧的储能借助电动机通过减速装置来完成，并经过锁扣系统保持在储能状态。
开断时，锁扣借助磁力脱扣，弹簧释放能量，经过机械传递单元使触头运动。
弹簧操动机构结构简单，可靠性高，分合闸操作采用两个螺旋压缩弹簧实现。
储能电机给合闸弹簧储能，合闸时合闸弹簧的能量一部分用来合闸，另一部分用来给分闸弹簧储能。
合闸弹簧一释放，储能电机立刻给其储能，储能时间不超过15s（储能电机采用交直流两用电机）。
运行时分合闸弹簧均处于压缩状态，而分闸弹簧的释放有一独立的系统，与合闸弹簧没有关系。
这样设计的弹簧操动机构具有高度的可靠性和稳定性，既可满足O-0.3 sec -CO-180 sec -CO操作循环，又可满足CO-15sec-CO操作循环，机械稳定性试验达10000次。
1.1 CT20弹簧操动机构动作原理CT20型弹簧操动机构（图1、图2、图3）利用电动机给合闸弹簧储能，断路器在合闸弹簧的作用下合闸，同时使分闸弹簧储能。
储存在分闸弹簧的能量使断路器分闸。
1.1.1分闸动作过程图1所示状态为开关处于合闸位置，合闸弹簧已储能（同时分闸弹簧也已储能完毕）。
此时储能的分闸弹簧使主拐臂受到偏向分闸位置的力，但在分闸触发器和分闸保持掣子的作用下将其锁住，开关保持在合闸位置。
分闸操作（图1、2）分闸信号使分闸线圈带电并使分闸撞杆撞击分闸触发器，分闸触发器以顺时针方向旋转并释放分闸保持掣子，分闸保持掣子也以顺时针方向旋转释放主拐臂上的轴销A，分闸弹簧力使主拐臂逆时针旋转，断路器分闸。
断路器操动机构
其主要构成部件包括机构机架、合闸电磁铁、凸轮连杆机构、 脱锁扣装置和指示装置等。操动机构采用直流操作，传动部 分为凸轮机构。其最大的优点就是简单可靠。它的运动部件 很少，因而大大减少了故障源，从根本上解决了可靠性问题。 通过凸轮机构对输出力进行调节以改善输出力特性。其行程 较小，约20mm，在操作过程中力矩损失小，动作精度高， 与真空断路器的配合较为准确。其结构如图2-1所示：
弹簧操动机构的优缺点
弹簧操动机构的优点是不需要大功率的直流电源；电动机功 率小（几百瓦到几千瓦）；交直流两用；适宜于交流操作。 缺点是结构比较复杂；零件数量多；加工要求高；随着机构 操作功的增大，重量显著增加。弹簧操动机构一般只用于操 作126KV及以下的断路器，弹簧储能为几百焦耳到几千焦耳。
电磁操动机构
合闸与维持合闸
合闸时可以让合闸电磁铁13通电，电磁力作用在掣子15的转 轴上，使小滚轮h向上运动，不再阻碍杠杆16向逆时针方向 转动，因而凸轮12上的销子也不再被杠杆16挡住。在合闸弹 簧力的推动下，凸轮12朝着逆时针方向转动，撞击拐臂11， 带动操动机构的输出轴14顺时针方向转动，完成断路器的合 闸操作。合闸结束时，拐臂11上的滚轮g正好落在连杆17上， 利用连杆机构的死点可以保持滚轮g的位置不变，从而使断 路器保持在合闸位置。
动作过程
新型电磁操动机构的动作过程如图2-2所示。
合闸
合闸前凸轮接近垂直位置图2-2(a)，合闸信号发出后，合闸 电磁铁线圈受电，铁心向右运动推动凸轮2绕固定轴0l，逆时 针转动，与此同时开关的分闸弹簧被压缩储能。凸轮带动摆 臂3绕固定轴03顺时针转动，使开关合闸图2-2(b)。当铁心到 达终点时，合闸信号消失，合闸线圈断电，铁心回退，凸轮 被脱扣杆5支撑住，使开关保持在合闸位置图2-2(c)。
高压断路器的分类和发展状况
高压断路器的分类和发展状况按断路器灭弧原理来划分，有油断路器（其中包括多油和少油）、压缩空气断路器、六氟化硫（SF6）断路器、真空断路器、磁吹断路器和空气断路器。
目前用得较多的是真空断路器和SF6断路器。
按照用途来分，断路器可有不同的用途，图1-1所示为高压断路器在电力系统中的使用情况。
一、发电机保护用断路器为可靠地保护与方便地控制发电机组，对于发电机回路，无论它是采用单元接线方式，还是采用扩大的单元接线方式，都要求在发电机的出口装设专用的发电机保护断路器，如图1-1中的QFH所示。
图1-1 高压断路器在电力系统中的使用情况早年的发电机保护断路器采用压缩空气技术开断电流。
这些断路器的持续载流能力由强迫空气冷却系统来保证，开断电流高达50kA。
压缩空气发电机断路器使用一个主开断单元和一个配有低值电阻的辅助单元。
这样的断路器结构复杂，使之很少用于其他小型机组。
近年来由于SF6开关技术的发展和不断成熟，国内外已相继开发研制了SF6发电机保护断路器。
从灭弧机理上来看SF6发电机断路器基本上有两种类型：一种是以ABB公司生产的采用自能旋弧式原理灭弧的HE型发电机断路器；另一种是日本日立公司生产的FPT型、三菱公司生产的SFWA型和GEC Alsthom公司生产的FKG型为代表的压气式SF6发电机断路器。
两种产品的技术性能基本相似，外形大多为卧式结构。
我国新东北电气（沈阳）高压开关有限公司自行开发研制了压气式SF6中等容量发电机断路器，额定电压为18kV、24kV，额定电流为6300A、8000A、10000A、12500A，额定短路开断电流为63kA、80kA、100kA。
二、线路用断路器这类断路器主要用于变电所内，又可分为输电用断路器（见图1-1中的QFA、QFB 、QFC及QFD）和配电用断路器（见图1-1中的QFE）。
输电用断路器的电压通常为126～800kV，目前已达到1100kV；配电用的为12～72.5kV，有时可达到126～252kV。
高压断路器中的弹簧操动机构
高压断路器中的弹簧操动机构刘唯2015.4摘要：本文讨论了断路器操动机构的功能，总结并比对了目前主流弹簧操动机构的实现方式，也介绍了各种结构的优缺点。
列举了断路器上弹簧机构的各种布局方式，从控制，安全，维护及发展的角度谈了个人看法。
关键词: 高压断路器弹簧操动机构目录0引言 (1)1操动机构的种类 (1)2弹簧操动机构的功能 (2)3断路器弹簧操动机构结构 (3)3.1储能结构的分类 (4)3.1.1储能操作的能量只用于合闸过程43.1.2储能操作的能量分别用于合闸或分闸过程4 3.2储能到位离合及状态保持结构 (5)3.3合闸驱动结构 (5)3.3.1不具备自由脱扣的结构63.3.2具备自由脱扣功能的结构6 3.4合闸状态保持结构 (6)3.4.1过冲复位保持结构63.4.2复位保持结构73.4.3就绪保持结构7 3.5储能电机的减速机构 (7)3.5.1齿轮箱结构73.5.2蜗轮蜗杆结构73.5.3棘轮结构7 3.6弹簧机构的联锁装置 (8)3.6.1硬联锁83.6.2软联锁83.6.3PF接点9 4断路器弹簧操动机构的布局 (9)5断路器的控制与保护 (10)6断路器操动机构的安全锁 (11)7断路器弹簧操动机构的维护 (11)8断路器弹簧操动机构的发展 (5)0引言笔者最近几年，接触了一些弹簧操动机构，有些认识，愿与大家分享。
文中没有计算，没有公式，略显没有深度，请高手一笑而过。
文中试图将千差万别的机械结构进行分类，会有遗漏，但终归是一次尝试。
也试图将其优缺点做一比较，必不完全，但肯定会有些说法。
有些机构，并不能完全理解其博大精深，不正之处，也还望请指正。
请到新浪微博《高压断路器中的弹簧操动机构》交流贴留言。
链接如下：/u/2437510622。
原文下载请搜百度文库。
文中涉及到一些机构名称，如ABB公司的EL弹簧操动机构，以下简称EL机构，主要用于VD4断路器；Schneider公司的P2弹簧操动机构，以下简称P2机构，主要用于Evolis断路器和Masterpact断路器；Schneider公司的RI弹簧操动机构，以下简称RI机构，主要用于Ev12S断路器上；Schneider公司的RT弹簧操动机构，以下简称RT机构，主要用于Premset 开关柜上；Schneider公司的FK2-01弹簧操动机构，以下简称FK2机构，主要用于HVX断路器上；三菱的BH2弹簧操动机构，以下简称BH2机构，主要用于VPR 断路器上；天水长城开关厂的GSL01弹簧操动机构，以下简称GSL01机构，主要用于EVH1断路器；以下断路器上用的弹簧操动机构不知道名字，只能用断路器名字称呼，VS1断路器上的弹簧操动机构，以下简称VS1机构；厦门华电开关有限公司的VEP断路器上的机构，以下简称VEP机构；Siemens公司的Sion断路器上采用的机构，以下简称Sion机构；东芝公司的VK断路器上采用的机构，以下简称VK机构。
第三章 灭弧原理及主要开关电器 3 5
射和电弧中的金属蒸气，抑制弧隙介质的游离作用。同时，触头材料还要求有较高的 抗电弧、抗熔焊能力。常用的触头材料有铜、钨合金和银、钨合金等。
3.采用灭弧介质或电流磁场吹动拉长与冷却电弧
在高压断路器中利用各种结构形式的灭弧室，使气体或油产生巨大的压力并有力 地吹向弧隙，将使带电离子扩散和强烈地冷却而复合。空气断路器利用充入压力约为 2.3MPa的干燥压缩空气作为吹动电弧的灭弧介质。SF6断路器利用压力为0.3～ 0.7MPa的纯净SF6气体作为灭弧介质在灭弧室吹动电弧，油断路器利用油和油在电弧
熄弧时的过电压，通常在大容量发电机出口断路器及110kV以上的高压断路器，特别
是特高压断路器上的断口处加装并联电阻，如图3-11所示。
图3-11 分、合闸并联电阻滞后分断和提前关合的动作原理
分闸时，主触头先打开，由于有并联电阻接入，不仅使主触头间产生的电弧容易 熄灭，而且使恢复电压的数值及上升速度都降低，并联电阻对电路的振荡过程起阻尼 作用，可能使振荡过程变成非周期振荡过程，从而抑制了过电压，当主触头间电弧熄 灭后，辅助触点打开，完全开断电路。合闸时，顺序相反，辅助触点先合，让其预合 在电阻性负荷上，然后合上主触头，避免合闸过电压。
图3-25 混合压气式灭弧室原理示意图 （a）开断初期；（b）开断过程中
4.配置大功率高性能的操动机构
由于特高压断路器灭弧室运动质量大，且要求分闸速度高，操作过程中传动及支 撑部分都受到较大冲击力，并且要满足5000次机械寿命要求。因而，操动机构必须大 功率、平稳可靠。为满足特高压电网对开断的系统稳定性及操作过电压水平的要求， 操动机构还必须能快速响应，同时分、合闸速度具有可调性能。
特高压断路器首先要求应能满足特高压电网大容量短路电流的开断能力，保证能
断路器操动机构及其动态特性研究
断路器操动机构及其动态特性研究摘要：机械式操动机构在高压开关设备中主要体现在弹簧、液压、碟簧，这三项操动机构在应对断路器正常工作中的分合闸操作绰绰有余，拥有单一的特性曲线是这项工作的鲜明特征，导致在实践应用中存在较大的局限，即无法动作特性的调整不会随着参数的实时调整而发生更改，难以支撑起电网工作，因此需要在操作结构的动态上下功夫，应当调整新的参数以适应新机型。
关键词：断路器；动态特性1 真空断路器操动机构的基本结构用于本文研究的断路器参数设定为额定电压126kV、额定短路电流40kA、断路器构造为真空瓷柱式。
钢槽底座平台上支撑着断路器，这个底座与室内地基间通过通孔钢板连接，保持了底座稳定性，在槽钢轨道的内部安放着电机操动机构。
本文选取的断路器电机操动机构由控制系统、驱动电机、传动机构和断路器组成，法兰盘、拐臂、传动连杆和绝缘拉杆五个构件组成了传动机构。
操动机构正常工作程序为:首先发出分合指令，由驱动电机控制器完成，之后电机开始运转，传动机工作，在传动机作用下绝缘拉杆进行直线运动、触头做上下运动。
在电机的正常运转中，电机位置是换向位置时系统会自动监测识别，进而发出指令使电机导通相序做出更改，保证设备能够在同一个方向上不停的运转，使转子保持旋转运动，并依托传动机构实现对灭弧室中触头的上下直线运动，从而保证分、合闸操作的顺利进行。
运转时传动机构五个构件并不是全部运动，只有主轴未参加运动，且在灭弧室中参加运动的只有动触头，为实现动作机构部件的整体性，提高机械运行中的可控与可靠性，将机械部件的数量进行简化，由200多个削减成50个左右。
2 真空断路器的动态特性分析真空断路器正常运转工作中活动过程可简化为开距与超程，电机在这两个过程中转过的角度是68°，在结构运转的开合闸过程中会有机械碰撞产生，碰撞由两个动静触头接触导致，这个碰撞过程会产生极大的机械碰撞力，进而导致杆件与接触件发生弯曲，巨大的碰撞力作用下将触件弹起。
断路器电动操作机构工作原理
断路器电动操作机构工作原理
断路器电动操作机构的工作原理是通过电动机驱动操作机构的运动，从而控制断路器的开闭状态。
具体工作原理如下：
1. 电动机驱动：电动操作机构中搭载有一个电动机，通过接通电源，使电动机正常工作。
电动机的转动由电源提供动力，进而驱动机构的运动。
电动机一般采用交流电机或直流电机。
2. 传动机构：电动机输出的动力通过传动机构传递给操作机构。
传动机构主要由齿轮、链条或杠杆等组成。
通过传动机构，电动机的转动能够转化为操作机构的线性或旋转运动。
3. 操作机构：操作机构接收传动机构的动力，通过线性或旋转运动实现断路器的开闭。
线性操作机构通常通过螺杆和螺母配合，利用螺旋原理实现断路器的开合。
旋转操作机构则通过齿轮、传动杆等配合实现断路器的旋转开闭。
4. 控制信号：电动操作机构需要接收外部的控制信号，通过控制信号判断操作机构应该处于什么状态（开或闭），进而驱动操作机构的运动。
控制信号一般由控制系统输出，可以通过按钮、开关或计算机等输入给电动操作机构。
总结起来，断路器电动操作机构通过电动机驱动，传动机构传递动力，操作机构实现断路器的开闭，控制信号驱动机构运动。
通过这种方式，能够实现远程控制断路器的开闭，提高操作的安全和便捷性。
操动机构简介
优点，操作平稳，性能较为可靠，因此在高压SF6断路器上使用范围逐渐扩大
永磁操动机构
永磁操动机构是在电磁操动机构基础上发展起来的。最大的改进是使用了永久电磁铁。永磁操动机构利用电磁力操动、永磁保持和电子控制。由于取消了脱、锁扣装置，而采用永久电磁铁进行终端位置的保持，动作元件和零部件数目明显
操动机构简介
操动机构
原理
应用场合
趋势
手动操动机构
靠手力分合闸的操动机构称为手动操动机构
低电压等级断路器使用过，1不需辅助设备和电源，2不能开断大电流，3不能实现自动重合闸，4不安全
淘汰
手动弹簧操动机构
靠手力合闸并同时给分闸弹簧储能，分闸靠
弹簧力的操动机构称为手动弹簧操动机构
优点：1结构较简单，2不需要辅助设备和电源
永磁操动机构必须配用电容器和电子元件，这些元件的可靠性直接影响断路器的可靠性
永磁操动机构的行程相对较短，因此，特别适合真空断路器配用，在真空断路器领域逐渐得到运用。
电机操动机构
采用数字控制技术与简单、可靠、成熟的电动机设计结合，不仅满足断路器操动机构的所有要求，还可以提供更多新的功能。
优点：1只有一个动作度变化无关；4工作条件受到直接监控，不需要额外的传感，具有先进的现场监控平台；5用串口通讯实现远程监控；6低功耗，无瞬间高负荷；7低机械压力和低噪音；8模块化计。
减少，因而可靠性大大提高。而电子控制便于实
现智能化。
：(1)弹簧操动机构由150多个零件组成，而永磁操动机构仅有60多个零件。零件数减少近60％，大大减少了库存和出现故障的可能性，维护工作量也大大降低；(2)弹簧操动机构的机械寿命1万次，而永磁操动机构的机械寿命3万次，甚至10万次：(3)新一代永磁操动机构的真空断路器配有一个指示器，进行运行监视并指明出问题的地方。