高压断路器的操动机构ppt课件

缓冲装置
M1ny3142
气体缓冲器的原理与油缓冲器类似，只不过把油换 成了气体介质，气体缓冲器在缓冲时产生的反弹力 比较大，多用于压缩空气断路器及SF6断路器。
它由气缸1,带有密封胀圈3的活塞2，撞杆4和可调节 的排气小孔5组成。当断路器的运动部分与撞杆4相 碰后，活塞向下运动，活塞下面的气体被压缩，压 力增高产生制动作用。调节排气小孔的面积可以改 变制动的动力大小。
时需要克服很大的粘性摩擦力，对活塞底部产生压力，阻碍活塞向下运动，以形成对运动部件的缓冲
一般用作分闸缓冲器，其它缓冲器难以满足要求。
油缓冲器的优点是缓冲能力强、没有反弹力．因为它能把运动部分的动能转化为热能
它的缺点是缓冲性能受环境温度的影响很大，低温时油的粘性很大，制动力将显著增大。
.
44
缓冲装置
.
6
M1ny3142
.
7
M1ny3142
操动机构的型号：
123
45
特征数字,一般电磁、液压、
计序号例为如2：；CCDY23为为电液磁压式操操动动机机构构，，设设计 操动首机位构字用动母操S汉—机C动表语手，Y方－示拼动T式－液音，的弹压D拼－簧，音电，Z首－设磁Q位重－计，序字锤气系J号－母动列电：，顺其进带他型箱标，子志X－，操如弹保征塞字动G证簧数直机－的、字径构改最手；（大动气mm等动合）闸机机为力构构特以以矩征为其其数特能活
分合闸都应并具有快速性.。
9
M1ny3142
操动机构应具有的功能
4．防跳跃和自由脱扣：在关合过程中，如电路发生故 障，操动机构应使断路器自行分闸，即使合闸命令 未解除，断路器也不能再度合闸，以避免无谓地多 次分、合故障电流。
“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。
能操作一次
1结构较复杂2零部件 加工精度要求高
用于中小型断路器， 是发展方向
1不需要直流电源2暂 时失去电源时仍能操 作多次3功率大、动
作快、操作平稳
1加工精度要求高2价 格较贵
适用于126k V及以上 的高压断路器， 是
发展方向
1不需要直流电源2暂 1不需要空压设备2对 适用于有空压设备的
时失去电源时仍能操 大功率的操作机构，
类型：
1油缓冲器
2弹簧缓冲器
3气体缓冲器
4橡皮缓冲器
.
43
缓冲装置
1油缓冲器：由油缸、活塞、撞杆、返回弹簧和端盖组成。
M1ny3142
撞杆
活塞
端盖
油缸
返回弹簧
当高速运动的部件撞击到缓冲器上面的撞杆后，里面的活塞会和运动的部件一起向下运动，因为油基
本不能压缩，因此活塞下的油只能以高速通过活塞与油缸之间的窄缝流到活塞的上方，油流过窄缝隙
.
15
各种操动机构
M1ny3142
5气动操动机构
利用压缩空气作为能源产生推力的操动机构称为气动操动 机构。
.
16
各种操动机构
M1ny3142
6永磁操动机构
利用钕铁硼永久性磁铁作为能源产生推力的操动机构称为 永磁操动机构。
.
17
型式 手动 电磁 弹簧
液压 气动
主要优点
主要缺点
备注
M1ny3142
M1ny3142
高压断路器的操动机构
.
1
M1ny3142
高压断路器的操动机构—概述
高压断路器的 操动系统
操动机构 传动系统
缓冲装置
传动元件 提升机构
传动机构 油缓冲器 弹簧缓冲器 气体缓冲器 橡皮缓冲器
.
2
M1ny3142
高压断路器的操动机构
.
3
2传动系统
M1ny3142
动触头
提升机构
传动机构
.
4
M1ny3142
1.操动机构
定义：独立于断路器本体以外的机械操动装置， 通过它可以对断路器进行操作。通常与断路器 分开装设。
特点：一种型号的操动机械可以配用不同型号的 断路器，同一型号的断路器也可以配装不同型 号的操动机构。
作用：将其它形式的能量转换成机械能，使断路 器准确地进行分、合闸。
.
5
1结构简单，价廉2不 1不能遥控和自动合 用于12k V以下，开
需要合闸能源
闸2合闸能力小3就地 断电流小的断路器
操作，不安全
1结构简单，加工容 易2运行经验多
1需要大功率的直流 电源2耗费材料多
当前126k V及以下的 油断路器大部分采用 电磁操动机构，但不
是发展方向
1要求电源的容量小2 交、直流电源都可用 3暂时失去电源时仍
.
11
各种操动机构
M1ny3142
1手动操动机构
靠手力直接合闸的操动机构称为手动操动机构。它主要用 来操动电压等级低、额定开断电流很小的断路器。除工矿 企业用户外，电力部门中手动机构已很少采用。手动操动 机构结构简单，不要求配备复杂的辅助设备及操作电源， 缺点是不能自动重合闸，只能就地操作，不够安全。因 此．手动操动机构已逐渐被手力储能的弹簧操动机构所代 替。
.
47
场所
作多次
结构比较笨重
.
18
M1ny3142
电磁机构（CD型）
• 四连杆机构
连杆机构
摇杆滑块机构
.
19
连杆机构
M1ny3142
准确椭圆机构
近似椭圆机构
.
20
M1ny3142
连杆式脱扣机构
• 常用脱扣形式有折杆式、锁钩式、滚轮锁 扣式三种。
1）折杆式脱扣机构
2）锁钩式脱扣机构
.
21
M1ny3142
M1ny3142
对操动机构的基本要求
断路器的全部使命，归根结底是体现在触头的分、合动作 上．而分、合动作又是通过操动机构来实现的。因此，操动机 构的工作性能和质量的优劣，对高压断路器的工作性能和可靠 性起着极为重要的作用。
1.具有足够的合闸功率，保证所需的合闸速度。 2.能维持断路器处在合闸位置，不产生误分闸。 3.有可靠的分闸速度和足够的合闸速度。 4.具有自由脱扣装置。 5.防跳跃 6.在控制回路中，要保证分合动作准确、连续。 7.结构简单、体积小、价格低廉。
.
30
弹簧机构视频
分闸
M1ny3142
.
31
M1ny3142
液压机构（CY型）
.
32
M1ny3142
.
33
M1ny3142
液压操动机构的组成及各自作用
• 液压操动机构组成部分及其它们的作用是： • （1）储能部分 • 由储压器、油泵与电动机组成。 • 储压器是充有高压力气体（氮气）的容器，能量是以气体压缩能的形式储存。 • 油泵和电动机供储压器储能使用。电动机带动油泵向储压器压油（打压），
.
13
各种操动机构
M1ny3142
3弹簧操动机构
利用已储能的弹簧为动力使断路器动作的操动机构称为弹 簧操动机构。弹簧储能通常内电动机通过减速装置来完成。 对于某些操作功不大的弹簧操动机构，为了简化结构、降 低成本，也可用手力来储能。
.
14
各种操动机构
M1ny3142
4液压操动机构
液压操动机构利用液压油作为动力传递介质。操动方式有 两种：直接驱动式和储能式。 直接驱动式液压操动机构 由电动机与油泵产生的高压力油，直接推动活塞．用来操 作速度不高、操作功率不大的隔离开关。
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。
.
10
M1ny3142
操动机构应具有的功能
5．复位：断路器分闸后，操动机构的各个部件应能 自动恢复到准备合闸的位置。
6．闭锁：为保证断路器操作的安全可靠，操动机构 还需具备的闭锁功能有：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。
连杆式脱扣机构
• 3）滚轮锁扣式脱扣机构
.
22
M1ny3142
.
23
四连杆机构
合闸动画
M1ny3142
折杆式脱扣机构.
分闸动画
24
M1ny3142
弹簧机构(CT)
.
25
M1ny3142
.
26
M1ny3142
.
27
弹簧储能
M1ny3142
.
28
储能完成
M1ny3142
.
29
合闸
M1ny3142
传动元件
能源
断路器本体
缓Baidu Nhomakorabea器
操动机构
分合命令
传动系统连接着操动机构和触头。主要包括传动元件、提升机构和它们之间 的传动机构。
传动元件：由连杆机构或液压、气动传动机构等构成。
提升机构：带动断路器的触头运动，用来提升触头进行分、合闸。它使动触 头按直线或近似直线运动，所以也叫做变直机构。
传动机构：连接上面两个机构的中间环节，是操动机构过渡到提升机构的一 种连接传动机构。主要作用是传递能量，改变运动方向。一般由连杆机构组 成。
序号为3。
.
8
M1ny3142
操动机构应具有的功能
1．合闸操作：在正常情况下和有短路故障的时， 操动机构都能使断路器可靠合闸。
2．保持合闸：在合闸命令和合闸操作功消失后， 操动机构应可靠地将断路器保持在合闸位置，不 会由于外力等原因引起触头分离。
3．分闸操作：不仅能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。
.
12
各种操动机构
M1ny3142
2电磁操动机构
靠电磁力合闸的操动机构称为电磁操动机构。电磁操动机 构的优点是结构简单、工作可靠、制造成本较低，缺点是 合闸线圈消耗的功率太大，因而用户需配备价格昂贵的蓄 电池组。电磁操动机构的结构笨重，合闸时间长(0.2s— 0.8s)，主要用来操作126kV及以下的断路器。
2弹簧缓冲器：由弹簧、导杆、底座和撞杆组成。
底座
弹簧
导杆
M1ny3142
撞杆
当运动部件与弹簧缓冲器相撞后，撞杆向上运动，弹簧被压缩，弹簧吸收运动部件的动 能而产生缓冲。运动完成后，弹簧会使运动部件反弹，所以一般用作合闸缓冲器，因为 合闸完成时触头的摩擦阻力大，不容易产生很大的反弹振动。
.
45
3气体缓冲器：
使 • 气体压缩，所以机构的能源仍然来自电源。 • （2）执行元件 • 执行元件是工作缸，它把能量转变为机械能，推动断路器完成分、合闸操作。 • （3）控制元件 • 控制元件为各种阀门，用以实现分、合闸的控制、连锁与保护等要求。 • （4）辅助元件 • 辅助元件包括低压力油箱、连接管道与油过滤器、压力表、电器等。
.
46
4橡皮缓冲器：
M1ny3142
在橡皮垫圈之间放有金属垫圈，当断路器运动部分撞击 在螺杆4上的时候，撞击力通过平板3传递给橡皮垫圈 1与金属垫圈2。橡皮具有一定弹性，起缓冲作用。橡 皮垫圈沿着轴向压缩，并沿半径方向向外膨胀，使橡 皮垫圈与金属垫圈之间产生摩擦。运动部件的一部分 动能就消耗在压缩橡皮、克服橡皮内部的摩擦力以及 克服橡皮与金属垫圈之间的摩擦力上，这样可以在一 定程度上减小反弹作用。 实验证明，橡皮缓冲器中，作用在缓冲器上的动能有百 分之三十到百分之五十消耗在摩擦上，转化成热能。
.
34
M1ny3142
永磁操作机构
.
35
M1ny3142
.
36
M1ny3142
.
37
M1ny3142
.
38
M1ny3142
.
39
M1ny3142
.
40
M1ny3142
.
41
M1ny3142
.
42
M1ny3142
缓冲装置
高压断路器的分合闸速度很高，但触头的行程并不大。要使速 度很高的运动部件在较短的行程内停止下来，不能简单地采用 在行程终了处装置止钉的办法，而必须用缓冲器来吸收运动部 分的动能，防止断路器中某些零部件受到很大的冲击力而损坏。 此外，在行程终了处运动部分不应有显著的反弹。它一般装在 提升机构的旁边。