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弹簧储能操作机构的工作原理

弹簧储能操作机构的工作原理

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  弹簧储能操作机构是一种较新的断路器操作机构,这种操作机构的出现,对提高断路器的整体性能起到了较大作用。因为传统电磁操作机构在提高合闸速度上受到一定限制,它的合闸功率也较大,对电源要求较高。而弹簧储能操作机构采用的手动或电动操作,既有较高的合闸速度,又能实现自动重合闸。

  CT19是弹簧储能操作机构的一个系列号。

  其型号组成及含义见下图。它可供操作高压开关柜中ZN28型高压真空断路器合闸及与之相当的其他类型的真空断路器之用,其性能符合GB1984《交流高压断路器》的要求,主要指标均达到和超过IEC标准。操作机构合闸弹簧有电动机储能和手动储能两种;分闸操作有分闸电磁铁、过流脱扣电磁铁及手动按钮操作三种;合闸操作有合闸电磁铁及手动按钮两种。

  1.机械部分原理简介
  
  CT19、CT19B(A)型弹簧储能操作机构由电动机提供储能动力,经两级齿轮减速,带动储能轴转动,实现给储能弹簧储能。弹簧储能到位时,摇臂推动行程开关.切断电动机电源。

  人力储能时,将人力储能操作手柄插入储能摇臂插孔中,然后上下摆动,通过摇臂上的棘爪驱动棘轮,并带动储能轴转动实现对合闸弹簧储能。

  操作机构储能完成后即保持在储能状态,若准备合闸,可使合闸线圈通电,继而电磁铁动作,储能保持状态被解除,合闸弹簧快速释放能量,完成合闸动作。

  分闸时,分闸线圈通电使电磁铁动作,连杆机构的平衡状态被解除,在断路器负载力作用下,完成分闸操作。

  CT19、CT19B(A)型弹簧储能操作机构外形见下图。

  2.电气控制原理
  
  下图是CT19弹簧储能操作机构的电气控制原理图,图中两侧的两条竖线KM是控制电源线,它可以是AV220V或DC220V等电源电压。当机构处于分闸未储能状态时,行程开关CK常闭触点闭合。此时按下储能按钮SB.中间继电器KA1的线圈得电,其常开触点KAl-1闭合,中间继电器KA2随之动作.KA2的常闭触点KA2-2打开.常开触点KA2-1闭合,电动机M与电源接通开始运转,带动合闸弹簧开始储能,直至储能完成松开储能按钮SB。

  储能完成以后,行程开关CK的常闭接点断开,中间继电器KA2线圈断电,触点KA2-1断开,电动机M断电停转。此时若将控制开关SA投向合闸位置,即使其触点(1)、(2)闭合,合闸线圈YC将通电使电磁铁动作,迫使储能弹簧释放能量,完成合闸动作。

  操作机构使断路器合闸后,安装在操作机构内、被称作断路器辅助触点的QF-1和QF-2同时动作,其中常闭触点QF-1断开,切断合闸线圈的电源;常开触点QF-2闭合,为断路器分闸作好准备。此时若将控制开关SA投向分闸位置,即使其触点(3)、(4)闭合,分闸线圈YR将通电使电磁铁动作,操作机构使断路器实现分闸。分闸后常开触点QF-2断开,分闸线圈YR的电源被切断。

  3.过流保护原理
  
  弹簧操作机构的所谓合闸和分闸,即断路器的合闸和分闸。断路器合闸后,所控制的一次电路中就会有负荷电流。一次电路的速断和过电流保护,是通过CT19型操作机构来实现的。保护原理参见下图。

  下图中的TAU和TAW是连接在一次电路中的电流互感器.1KA和2KA是电流保护继电器.ISU和20u是弹簧操作机构内部的两个过流脱扣电磁铁。当负荷电流例如电动机运行电流出现过电流井超过电流保护继电器1KA(或2KA)的整定动作电流时.1KA(或2KA)立即或按反时限特性延时后动作,其常开触点IKA-1(或2KA-1)首先动作闭合,稍后常闭触点1KA-2(或2KA-2)断开,这时过流脱扣电磁铁ISLJ(或2SU)得电动作,断路器通过操作机构实施跳闸,实现过电流保护。电流保护继电器1KA(或2KA)常开、常闭触点的动作顺序可以保证电流互感器二次回路始终不会开路,满足了电流互感器二次侧不允许开路的技术要求。




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