CTY 型液压弹簧操动机构讲义

-220
-110
-220
额定电流(A)
1.45
1.45
1.45
1.45
20℃时线圈电阻(Ω) 36
154
36
154
正常工作电压范围
85％～110％额定电压
65％～120％额定电压,小于 30％额定电压不得分闸。
四、结构及动作原理
该操动机构从结构上可以分为充压模 块、储能缸模块、工作缸模块、控制模 块、监测模块、碟簧组装配、低压油箱 以及支撑架附件和辅助开关附件等等组 成。其中低压油箱、工作缸模块和碟簧 组为上下串联并且与中心轴共轴排列， 充压模块、储能缸模块、控制模块、监 测模块均布在工作缸的六面。
• CTY-10型机构：配用于ZF16-252三相联 动的断路器、 LW30-252三相联动的断路 器、ZF-550的断路器及LW-550断路器。
三、主要的技术参数表
项目 额定系统油压 合闸闭锁点碟簧合闸操作功 分闸闭锁点碟簧分闸操作功 工作缸活塞输出行程 标准操作循环 从零压到额定油压储能时间 分闸速度 合闸速度 分闸时间 合闸时间 电机电压范围 分闸线圈操作电压范围 合闸线圈操作电压范围 保压性能 噪音 机械操作寿命
☆1.1该机构的主要特点及优点： a. 采用了紧凑的模块化集成设计，各模块直接对接，省 去了多余的液压管道，使传动效率大大提高，此外模 块化集成设计使得检修非常方便，另外还有效的克服 了老式液压机构渗油、漏油的缺点； b.采用碟簧作为储能元件、液压油作为传动介质，与氮 气储能相比，机械特性随温度变化小、避免了油氮互 渗，而且易获得高压力、大操作功、结构更加简单。 c. 密封结构设计先进：①往复动密封采用了格来圈或斯 特封结构，该结构具有抗压强度高、耐磨性和耐挤压 性好、抗挤出性好、摩擦力小且无爬行现象，还有自 动补偿功能、使用寿命长等优点。（格来圈、斯特封 的主要技术参数：最高承载压力可达80MPa，且往复
* CTY机构总装图 机构立体外形图
四、结构及动作原理
1.充压模块：由电机、伞齿轮、偏心轴、 柱塞泵以及泵座和密封件等组成。电 机启动后经齿轮传动带动偏心轴高速 转动，偏心轴上的滚套推动高压柱塞 泵的活塞杆往复运动，从而将高压油 打入高压油腔。
* 冲压模块组装图
四、结构及动作原理
2.储能缸模块：由经黑色硬质阳极氧化的 储能缸、储能活塞、端盖及密封件等组 成；三个储能缸模块均布在主缸体上， 如图1所示。充压模块打压时，储能活 塞在高压油腔中高压油的压力下伸出， 同时压缩碟簧组储能。
单位 技术要求或性能(CTY-5 / CTY-10)
Mpa
42 / 54
备注
J
≥2600 / 4200
J
≥5400 / 12000
mm
230±1.5 / 205±1.5
每次储满能可完成一个O-C-O操作循环
s
≤160
m/s
9±1
m/s
3.5±0.5
ms
21±4
可调 可调
ms
≤100
85%～110%
65%～120%
CTY 型液压弹簧操动机构
一、概述
• 该液压弹簧操动机构是利用已储能的 碟形弹簧为动力源，利用液压传动来 实现断路器的分合闸。 该系列机构 的技术性能达到世界先进水平，目前 该系列机构已开发了两种不同的规格， 适配于我公司的252kV～8000kV系列 断路器（含GIS断路器）等各种产品 中。
一、概述
四、结构及动作原理
4. 控制模块：由一级阀和二级阀组成，一级阀为电磁 式截止阀，二级阀由阀座、阀芯座、阀芯及流量阀芯 等组成。二级阀也采用差动原理（阀芯处分为三个压 力截面，图示由右向左分别为A1截面、A2截面、A3截 面，三者关系为A1＜A2＜A3，A1+A2＞A3，其中A1 截面油压可变，A2截面和A3截面油压为长期高压）， 所以当合闸一级电磁阀动作时将高压油引入A1截面， 这时A1+A2＞A3，主阀芯向左运动，从而将高压的主 油路（P口）与工作缸的下油腔油路(Z口)接通，机构合 闸。当分闸一级电磁阀动作时将低压油引入A1截面， 这时A2＜A3，主阀芯向右运动，从而将工作缸的下油 腔油路(Z口)与低压油箱的(T口)接通，机构分闸。
一、概述
运动速度最大允许可到15m/s，适用温度范围为-54℃～ +200℃）。②主阀芯和泄压阀芯处均采用金属锥面凡尔 线密封方式（ 60度锥的金属密封），与老式液压机构的 环面密封相比，具有泄露小、密封可靠等优点。③静密 封采用“O”型圈加挡圈结构，具有承载能力大、密封效 果好以及使用寿命长等优点。④旋转密封采用骨架油封， 具有摩擦力小、使用寿命长等优点。
* 储能缸模块组装图
四、结构及动作原理
3.工作缸模块：由经黑色硬质阳极氧化的主缸体， 上、下缓冲环，上、下密封套，及活塞杆、密 封件等组成。利用差动原理，当上油腔为高压 油，下油腔为低压油时机构分闸；当上油腔为 高压油下油腔也为高压油时机构合闸。另外活 塞杆上的逐级台阶与上、下缓冲环配合使用， 组成合闸缓冲和分闸缓冲，可以起到吸收分合 闸终了时多余的操作功，从而保护机械构件。 * 时储能≤3次
dB
≤90
次
10000
三、主要的技术参数
☆ 电机及线圈技术参数： * 电机：直流220V；
功率470W（CTY-5）/ 1300W （CTY-10） ； * 整体储能时间小于120 S（从无能至充满能量）。 * 分、合闸线圈参数：
合闸线圈
分闸线圈
额定电压(V)
-110
d. 该操动机构还具有动作快、反应灵敏、输出功大、免运 行维护、可靠性高等优点。
☆ 1.2该机构具备的功能：
* 可以实现电动储能 (接专用手动泵可实现手动储能)； * 可以实现手动及电动分、合闸； * 允许自动重合闸；
二、液压弹簧操动机构的应用情况
• CTY-5型机构：配用于ZF16-252三相分相 的断路器、正在研制的252kV罐式断路器 和正在研制的363kV罐式断路器。
* 控制模块组装图
四、结构及动作原理
控制阀上相互独立的两个流量调节阀芯可以 较方便的通过调整油路的流量来达到调整分、 合闸速度的目的。
5.监测模块：由行程开关装配体和泄压阀及 连接件等组成。行程开关用来控制充压模块， 并且监测碟簧的充压状态。泄压阀通过连接件 与碟簧组相连，起过位保护的作用。