高压真空断路器弹簧操动机构的设计方向的几个指导意见

       高压真空断路器弹簧操动机构的设计方向的几个指导意见

       针对110 kV高压真空断路器弹簧操动机构总体方案设计的问题，阐述了分、合闸弹簧参数的确定方法。通过理论分析和比较，探讨了分闸弹簧及其放置位置和合闸弹簧参数对操动机构总体方案的影响。结果表明：在满足机构所要求的分闸特性的前提下，分闸弹簧宜放置在操动机构运动链的中间行程较大之处，放置方位应使弹簧力的作用方向与力作用点的速度方向在分闸的整个过程中都趋于一致。合闸弹簧则要按输出力特性曲线来设计其参数，且相应确定操动机构的数目。对110 kV真空断路器，采用三相双断口的操动机构设计较为适宜。

　　高压断路器是电力系统中重要的开关设备，担负着控制和保护电路的双重任务，其性能好坏是决定电力系统能否安全供电的重要因素之一。高压断路器品种繁多，不同的断路器在性能方面各有不同的优缺点，其中操动机构的设计就是问题之一。本文将探讨这一设计的部分问题。

      1　分、合闸弹簧及其放置位置对断路器总体方案设计的影响：

      真空断路器总体方案的确定，除了要确定真空灭弧室的相互位置外，更主要的是要确定选用几个操动机构，这取决于分、合闸弹簧的参数和放置位置。

      1.1　分闸弹簧参数的确定：

　　在设计机构时，要根据要求的分闸速度和分闸时间配置分闸弹簧。确定分闸弹簧参数的依据是机构要求的分闸特性曲线，即触头运动速度和位移之间的关系曲线。

       具体方法是：根据计算的分闸弹簧等效力结果，初选分闸弹簧。然后核算动触头的分闸速度，检查是否符合设计要求，即速度曲线是否满足机构要求的分闸特性曲线，平均分闸速度和分闸时间是否符合给定要求。如发现有较大的差异时，则应作适当的调整。

      1.2　分闸弹簧放置位置的确定：

      在操动机构的运动链中，分闸弹簧往往不是装设在运动链的终端，而是装设在中部。当等效到触头上时，其分闸弹簧等效力与分闸弹簧力相差一速度比。而速度比是机构位置的函数，其影响是不能忽略的。因此，在满足机构所要求的分闸特性的前提下，分闸弹簧的放置位置对分闸弹簧参数的影响是比较大的。为了清楚地了解弹簧操动机构中分闸弹簧的放置位置对分闸弹簧参数的影响，以便选择最佳的分闸弹簧放置位置，作者在设计的过程中，对分闸弹簧在操动机构中可能放置位置的各方案进行了设计计算。

       放置位置分为3种情况：

       (1) 分闸弹簧放在图1中椭圆机构的输出端，即虚线Ⅰ位置；

       (2) 分闸弹簧放在图1中椭圆机构的输入端，对心摇杆-滑块机构的输出端，即虚线Ⅱ位置；

       (3) 分闸弹簧放在图1中对心摇杆-滑块机构的输入端，这时应使分闸弹簧轴线与杆DE的两极限位置的角平分线垂直(图1中Ⅲ位置)。这样可使分闸弹簧力的作用方向与力作用点的速度方向在分闸的整个过程中都趋于一致，以充分利用分闸弹簧力。 

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