電力系統(tǒng)斷路器操作機構分為彈簧機構、液壓機構、氣動機構和液壓碟簧機構。下面主要介紹彈簧操作機構的工作原理。
1.原理彈簧操動機構是一種以彈簧為儲能元件的機械操動機構。彈簧的儲能由電機通過減速裝置完成,并通過鎖止系統(tǒng)保持在儲能狀態(tài)。分斷時,鎖扣被磁力脫扣,彈簧釋放能量,觸點通過機械傳動單元運動。
2.彈簧操作機構結構簡單,可靠性高,開合操作由兩個螺旋壓縮彈簧實現。馬達為閉合彈簧儲存能量。合閘時,合閘彈簧的一部分能量用于合閘,另一部分能量用于分閘彈簧儲能。合閘彈簧一釋放,儲能電機將立即儲能,儲能時間不超過15s(儲能電機為交流/DC兩用電機)。運行時,分時合閘彈簧處于壓縮狀態(tài),而分閘彈簧的釋放有獨立的系統(tǒng),與合閘彈簧無關。這樣設計的彈簧操動機構具有很高的可靠性和穩(wěn)定性。
分閘操作:分閘信號使分閘線圈通電,并使分閘撞針撞擊分閘扳機,扳機順時針旋轉并釋放分閘保持件,分閘保持件也順時針旋轉以釋放主曲柄臂上的軸銷。分閘彈簧力使主曲臂逆時針旋轉,斷路器斷開。
當開關處于分閘位置時,合閘彈簧處于儲能狀態(tài)(分閘彈簧已釋放),凸輪通過凸輪軸與棘輪連接。棘輪在儲存的合閘彈簧力的作用下有一個順時針方向的力矩,但被合閘觸發(fā)器和合閘彈簧儲能閂鎖鎖住,開關保持在斷開位置。
合閘操作:合閘信號給合閘線圈充電,使合閘柱塞撞擊合閘觸發(fā)器。合閘觸發(fā)器順時針旋轉釋放合閘彈簧儲能卡子,合閘彈簧儲能卡子逆時針旋轉釋放棘輪上的軸銷。合閘彈簧力使棘輪帶動凸輪軸逆時針轉動,主曲臂順時針轉動,斷路器完成合閘。同時,打開彈簧被壓縮以儲存能量。當主曲柄臂轉到行程末端時,打開觸發(fā)器和關閉保持閂鎖鎖定軸銷,并將開關保持在關閉位置。
當開關處于閉合位置時,閉合彈簧被釋放(斷開彈簧已儲存能量)。斷路器閉合后,與棘輪連接的凸輪板閉合限位開關,電磁開關通電,接通電機電路啟動儲能電機,儲能電機通過一對錐齒輪傳遞給與一對棘爪連接的偏心輪。偏心輪的轉動使這對棘爪交替踩踏棘輪,使棘輪逆時針轉動,帶動合閘彈簧儲能。閉合彈簧儲能到位后,由閉合彈簧儲能保持閂鎖鎖定。同時,凸輪板使限位開關切斷電機電路。合閘彈簧儲能過程完成。