密封斷路器彈簧操作機(jī)構(gòu)工作原理與整體結(jié)構(gòu)探討

賀建新

珠海鼎冠電氣有限公司 廣東 中山 528467

引言

在用電負(fù)荷量攀升的背景下，供電可靠性要求相對(duì)嚴(yán)格，這就給產(chǎn)品生產(chǎn)和安裝帶來了不小的難度，為了保證產(chǎn)品交付的質(zhì)量，在生產(chǎn)過程中，要掌握關(guān)鍵技術(shù)和遵循工藝要求，對(duì)斷路器彈簧操動(dòng)的相關(guān)原理熟悉并準(zhǔn)確掌握，提升生產(chǎn)的真實(shí)水平。

1 合閘彈簧儲(chǔ)能操作

最近幾年，隨著供電需求的逐年攀升，怎樣提高供電的可靠性已經(jīng)成為關(guān)注的核心，在電力事業(yè)飛速發(fā)展的前提下，彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)得到了普及和推廣，具有該功能的斷路器應(yīng)用范圍越來越廣。具備儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的斷路器是建立在直流電磁機(jī)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展研發(fā)而來的，具有顯著優(yōu)勢，例如：動(dòng)作速度快、交直流均可等。因此一經(jīng)問世便得到了大范圍推廣，彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)主要特征表現(xiàn)在當(dāng)進(jìn)行合開關(guān)時(shí)，早已經(jīng)儲(chǔ)備完能力的彈簧會(huì)開始釋放能量，當(dāng)設(shè)備閉合后，彈簧又開始自動(dòng)完成儲(chǔ)能操作，為下一次使用積滿能量。出于這樣的工作原理，我們就可以知道，即使在設(shè)備運(yùn)行階段儲(chǔ)能電池丟失也不會(huì)產(chǎn)生較大的影響，系統(tǒng)依然可以依靠原先儲(chǔ)滿的能量繼續(xù)運(yùn)行一段時(shí)間，仍可完成合閘操作。當(dāng)合閘操作結(jié)束時(shí)，結(jié)構(gòu)中的限位開關(guān)會(huì)發(fā)生作用，將儲(chǔ)能電動(dòng)機(jī)接通，電動(dòng)機(jī)接通后會(huì)帶動(dòng)相應(yīng)的棘輪旋轉(zhuǎn)（順時(shí)針方向），在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中，會(huì)通過拉桿控制完成彈簧儲(chǔ)能，當(dāng)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)通過死點(diǎn)后，此時(shí)在彈簧力的影響下會(huì)形成力矩對(duì)棘輪轉(zhuǎn)動(dòng)造成影響，但合閘脫扣器會(huì)將2止位銷牢牢鎖住，促使彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)始終控制在合閘預(yù)備狀態(tài)。

2 合閘操作

合閘操作主要是指在電網(wǎng)中經(jīng)人操作，改變斷路器的狀態(tài)，由初始分閘位置通過一定的操作轉(zhuǎn)為閉合位置。具體的操作方法如下：在進(jìn)行合閘操作時(shí)，第一，需要對(duì)高壓進(jìn)線柜進(jìn)行檢驗(yàn)，通過觀察指示燈的情況，可以做出基本的判斷。第二，完成合閘操作，在不用斷開斷路器的基礎(chǔ)上。第三，可以通過手搖桿來進(jìn)行控制，按照順時(shí)針方向，將斷路器調(diào)整到工作位置，同時(shí)觀察信號(hào)燈的情況。第四，在進(jìn)行合閘開關(guān)控制時(shí)，需要根據(jù)情況轉(zhuǎn)換2次，一次是預(yù)合位置轉(zhuǎn)換；還有一次是合位置轉(zhuǎn)換，當(dāng)聽到聲響后，并且紅色指示燈亮起，則代表操作完成。合閘彈簧儲(chǔ)能位置結(jié)構(gòu)圖如下圖1所示。

合閘操作的工作原理如下，當(dāng)彈簧電磁鐵受到某種力的作用后，合閘脫扣器2此時(shí)會(huì)出現(xiàn)反應(yīng)，釋放棘輪4的止位銷，這樣受到合閘彈簧的影響，棘輪會(huì)持續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，通過轉(zhuǎn)動(dòng)軸推動(dòng)主拐臂運(yùn)行，并通過拉桿進(jìn)行控制，推動(dòng)傳動(dòng)拐臂的持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，最終實(shí)現(xiàn)對(duì)分閘彈簧儲(chǔ)能的操作[1]。在實(shí)際應(yīng)用中，會(huì)發(fā)生“拒合”情況，這是需要引起注意的，基本上發(fā)生在合閘操作過程中?！熬芎稀贝朔N故障一旦發(fā)生，如果不能及時(shí)將故障排除，危害性是會(huì)很大的。查找斷路器“拒合”的步驟：第一，檢查是否是操作行為不當(dāng)引起的，可以重復(fù)合閘操作。第二，如果合閘依然不成功，就要考慮是否是電氣回路受損導(dǎo)致的故障。第三，如果電氣回路沒有出現(xiàn)故障，一切正常，那就說明是機(jī)械故障，最佳方案是停用斷路器，安排檢修處理。

圖1 合閘彈簧儲(chǔ)能位置結(jié)構(gòu)圖

3 分閘操作

斷路器合閘操作和分閘操作是對(duì)應(yīng)存在的，在進(jìn)行合閘操作時(shí)需要觀察合閘指示燈亮，分閘操作也是如此，需要按下“分閘”按鈕，觀察分閘指示燈的情況。如果是真空斷路器且又是長期不使用的狀態(tài)，需要通過斷路器手搖裝置進(jìn)行控制。分閘的工作原理如下：當(dāng)彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)正臨近合閘位置時(shí)，同時(shí)還要滿足分閘彈簧壓縮儲(chǔ)能的前提，在這樣的環(huán)境中，分閘電磁鐵受力，就會(huì)引發(fā)分閘脫扣器工作，分閘脫扣器會(huì)促使止位銷工作，釋放分閘彈簧的能量，在能量釋放階段，會(huì)帶動(dòng)彈簧拐臂旋轉(zhuǎn)（逆時(shí)針方向），最終實(shí)現(xiàn)斷路器分閘[2]。具體來說，就是在合閘狀態(tài)下，使分閘電子組件釋放分閘彈簧壓縮力，在此基礎(chǔ)上直接拉動(dòng)輸出軸分閘搖臂，使輸出軸運(yùn)動(dòng)至機(jī)構(gòu)分閘狀態(tài)（原始位置）。

4 結(jié)束語

總而言之，高壓電器裝配屬于一項(xiàng)專業(yè)性極強(qiáng)和較為系統(tǒng)的工作，涉及的注意事項(xiàng)較多，需要對(duì)各種結(jié)構(gòu)原理充分掌握，屬于一門嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓に嚒Ｔ诳萍歼M(jìn)步的推動(dòng)下，許多高壓電器裝配工作都可以依靠機(jī)械加工來完成，但是元件裝配作為機(jī)械制造的核心工序和關(guān)鍵技術(shù)仍擁有重要地位，例如：現(xiàn)階段的機(jī)械產(chǎn)品裝配以及維修等依然需要人工去完成，基于此，掌握相關(guān)的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)原理，是出色完成裝配工作的保障，可以大幅度提升元件裝配的質(zhì)量以及效率。