SF6高压断路器的弹簧、液压操作机构的比较应用

弹簧操作机构

浅谈断路器弹簧操作机构 摘要本文主要论述了断路器弹簧操作机构的构成和动作原理，并以LW8型断路器操作机构为例，介绍了弹簧机构在维护中的注意事项以及事故分析与处理方法。可供有关运行维护人员参考。 关键词弹簧操作机构动作原理维护故障分析与处理 0 引言 断路器由本体和操作机构组成，操作机构是用来使断路器合闸、并使断路器维持在稳定的合闸状态，且能迅速使断路器分闸的装置，它对断路器的动作特性有着至关重要的影响。它由合闸、维持合闸及分闸等部分构成。 1 弹簧机构的特点与结构 按合闸所用能源的不同，操作机构可划分为电磁机构、弹簧机构、液压机构和气动机构，目前10KV和35KV断路器主要使用的是弹簧机构。 弹簧操作机构主要有以下特点： 优点：速度快，能快速自动重合闸，操作电源容量小且交直流均可使用，暂时失去电源仍可操作一次。缺点：结构较为复杂，强度要求高，输出力特性和本体反力特性配合较差。 从功能上可以分为以下几部分：1）合闸机构。即能量转换部分。对于弹簧机构它是指储能弹簧和相应的储能机构以及合闸脱扣装置等元件。合闸过程：给合闸电磁铁通电或手按合闸按钮，合闸挚子被解脱，储能轴在合闸弹簧力的作用下转动，杠杆上的连杆将力传给开关主轴，主轴带动绝缘拉杆、动导电杆、导电杆向上运动，直到被分闸挚子锁住，断路器处于合闸位置。合闸的同时，分闸弹簧被储能。 2）分闸机构。它是使断路器能快速脱扣分闸的机构。对于机械式操作机构，它是指分闸脱扣装置及相应的连杆系统。分闸过程：给分闸电磁铁通电或手按分闸按钮，分闸挚子解脱，主轴在分闸弹簧作用下旋转至主轴上的拐臂压死缓冲器，断路器处于分闸位置。 3）辅助设备。它是指辅助开关、中间继电器、接触器等辅助元件组成的信号和保护回路。 2 运行及维护中检查项目 弹簧机构日常运行及维护中着重检查如下项目：

CT19型操作机构

CT19型操作机构动作原理及常见故障处理 杜乾刚 (广东电网公司东莞供电局，广东，东莞，523120) [摘要]：目前，大部分国产的真空断路器多选用CT19型弹簧操作机构作为牵引机构，其中以ZN28型系列高压真空断路器最为典型，该类型机构以其卓越的性能越来越受到各地供电局的喜爱，东莞从90年代初开始引进该类型机构，至今已拓展至上百台，产品覆盖了东莞的各个镇区，但近几年发现，其在东莞地区的故障率越来越高，其中危害最大的就是出现“拒分”现象，容易引发电网事故越级跳闸，据调查显示，发生故障的主要原因一方面与产品的质量有关，另一方面与操作人员不熟悉操作有关，本文重点介绍该类型操作机构的结构、动作原理及操作要领，并通过常见故障说明其处理方法，为广大的电力一线工作者提供宝贵的经验。 [关键词]：弹簧机构; ZN28 ；工作原理；故障处理 一、前言 CT19型弹簧操作机构由于其自身的优越性越来越多的应用于我局所管辖的各等级变电站中，生产的厂家也多有不同，其中应用最多的主要为余姚舜利开关厂、珠江开关厂及汕头正超厂等，下面就以余姚舜利开关厂生产的ZN28-10系列户内高压真空断路器及操作机构为例具体说明一下断路器的结构及动作原理。 二、提出问题 该弹簧操作机构是采用事先储存在弹簧内的势能作为驱动断路

器合闸的能量。其优点在于 1、不需要大功率的储能源，紧急情况下也可手动储能，所以可在各种场合使用； 2、根据需要可构成不同合闸功能的操作机构，用于10～220kV 各电压等级的断路器中； 3、动作时间比电磁机构的快，因此可以缩短断路器的合闸时间。 但同时它也不可避免的具有自身的缺陷，结构比较复杂，机械加工工艺要求比较高，其合闸力输出特性为下降曲线，与断路器所需要的呈上升的合闸力特性不易配合好，合闸操作时冲击力较大，要求有较好的缓冲装置，具体而言，目前我们发现较常见的故障为“拒合”和“拒分”。 而要解决这两个故障首先就必须了解设备的结构及动作原理。 CT19型弹簧操作机构结构及其动作原理―― 该类型的机构合闸弹簧的储能方式有电动机储能和手动储能两种；分闸操作有分闸电磁铁、过电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操作两种。 机构主要由五个单元组成，它们分别是：驱动单元、储能单元、脱扣器单元（合闸单元和分闸单元）、电气控制单元（辅助接点和行程开关）和框架。 其中，驱动单元位于右侧板和中间隔板之间，为一匹配真空断路器运动的负载特性的凸轮连杆式机构，它的输出轴位于机构的最上端。

永磁操作机构与弹簧操作机构的区别!民熔电工!小白福利!必看!

永磁操作机构与弹簧操作机构的区别！民熔电工！小白福利！必看！ 民熔永磁操动机构是一种用于高压真空断路器永磁保持,民熔电磁控制的操作机构,是一种全新的工作原理和结构。与传统操动机构相比较,具有主要部件少,是传统断路器操作机构零部件的7%,无需机械脱扣锁扣装置,故障点少,高可靠性,使用寿命长,其中民熔永磁操作机构寿命可达10万次以上,适于频繁操作及高可靠变电站等场所的应用。民熔永磁机构克服了传统弹簧机构和电磁机构的不足,同时通过永磁材料实现真空断路器分、合闸位置的保持及操作过程,从而达到高可靠性和频繁操作以及恶劣环境场所的稳定的操作。 主要性能特点: 1、提高真空断路器整体机械性能,使之能适应频繁开断和长寿命使用的要求,真空断路器的机械寿命高于10万次。 2、相比传统操动机构,无须机械脱、锁扣装置,零部件数量大为减少,工作时仅有一个运动部件,故障率极低,可实现少维护。 3、操动机构的性能与灭弧室开断、关合特性相吻合,延长真空灭弧室的使用寿命 4、采用高可靠的双稳态操作机构设计。通过分、合闸控制线圈产生的电磁力控制分、合闸操作,合闸和分闸位置均采用永磁保持。 5、永久磁材料与分闸、合闸控制线圈结合,解决了合闸时需要大功率能量的问题。手动分闸与电动分闸速度相同,能够可靠开断短路电流。

6、具有防跳功能,设计软连接和触头辅助压簧,解决了合闸弹跳问题。 7、采用智能化控制和液晶显示,能直观显示断路器各种工作状态。同时具有低电压拒合报警功能。 8、交直流储能操作,停电2后小时内可做一次分、合、分操作。 9、具有可靠的操作控制电路模块,可耐受雷击、电涌等严酷条件。永磁材料采用钕铁硼材料,其每一百年退磁为千分之0.510、该断路器具有免检修、少维护、无污染、无爆炸危险、噪音低等特点,并且适应频繁操作等苛刻的工作条件。

开关弹簧操作机构

一、弹簧操动机构 弹簧操动机构是一种以弹簧作为储能元件的机械式操动机构。弹簧的储能借助电动机通过减速装置来完成，并经过锁扣系统保持在储能状态。开断时，锁扣借助磁力脱扣，弹簧释放能量，经过机械传递单元使触头运动。 弹簧操动机构结构简单，可靠性高，分合闸操作采用两个螺旋压缩弹簧实现。储能电机给合闸弹簧储能，合闸时合闸弹簧的能量一部分用来合闸，另一部分用来给分闸弹簧储能。合闸弹簧一释放，储能电机立刻给其储能，储能时间不超过15s（储能电机采用交直流两用电机）。运行时分合闸弹簧均处于压缩状态，而分闸弹簧的释放有一独立的系统，与合闸弹簧没有关系。这样设计的弹簧操动机构具有高度的可靠性和稳定性，既可满足O-0.3 sec -CO-180 sec -CO操作循环，又可满足CO-15sec-CO操作循环，机械稳定性试验达10000次。 1.1 CT20弹簧操动机构动作原理 CT20型弹簧操动机构（图1、图2、图3）利用电动机给合闸弹簧储能，断路器在合闸弹簧的作用下合闸，同时使分闸弹簧储能。储存在分闸弹簧的能量使断路器分闸。 1.1.1分闸动作过程 图1所示状态为开关处于合闸位置，合闸弹簧已储能（同时分闸弹簧也已储能完毕）。此时储能的分闸弹簧使主拐臂受到偏向分闸位置的力，但在分闸触发器和分闸保持掣子的作用下将其锁住，开关保持在合闸位置。

分闸操作（图1、2） 分闸信号使分闸线圈带电并使分闸撞杆撞击分闸触发器，分闸触发器以顺时针方向旋转并释放分闸保持掣子，分闸保持掣子也以顺时针方向旋转释放主拐臂上的轴销A，分闸弹簧力使主拐臂逆时针旋转，断路器分闸。 1.1.2合闸操作过程 图2所示状态为开关处于分闸位置，此时合闸弹簧为储能（分

35kV断路器弹簧操作机构常见故障原因分析及处理 杨伟

35kV断路器弹簧操作机构常见故障原因分析及处理杨伟 发表时间：2019-07-05T11:56:24.650Z 来源：《电力设备》2019年第4期作者：杨伟[导读] 摘要：在生产运行中，由于检修维护工作不到位，出现了一些故障，如：机构各部件油泥过多，造成分闸半轴不能正常复位，储能弹簧螺栓自备锁母松动或弹性不足造成合闸拒动，行程开关接点粘连、烧毁等。这些故障甚至影响到了设备的安全稳定运行。 （昆明供电局变电运行一所云南省昆明市 650000）摘要：在生产运行中，由于检修维护工作不到位，出现了一些故障，如：机构各部件油泥过多，造成分闸半轴不能正常复位，储能弹簧螺栓自备锁母松动或弹性不足造成合闸拒动，行程开关接点粘连、烧毁等。这些故障甚至影响到了设备的安全稳定运行。 关键词：35kV；断路器；弹簧操作；故障；对策；分析引言： 断路器在系统中起接通和切断电路的作用，由于操作频繁，因此经常出现一些故障。弹簧操作机构故障是造成断路器故障的主要因素，因此，降低弹簧操作机构故障率可提高断路器运行可靠性，缩短线路停电时间。 1.弹簧操作机构故障概述 为了确认造成弹簧操作机构故障的主要原因，对发生过此类故障的断路器进行机械特性试验和机构分解检查。经查，此类故障集中发生在ZN12-10/630型号的户内高压断路器上。将故障原因按性质分为5大类11个因素，并进行逐个分析，分析方法及操作过程如下。 1.1操作机构延时分闸 分闸线圈电磁力小、传动部件摩擦力大、铁芯空程不够都可能造成断路器操作机构延时分闸。各因素的测试标准为：分闸线圈电磁力应保证分闸迅速、无延迟，分闸声清脆；传动轴销润滑良好，活动灵活；分闸铁芯运行空程符合（20±3）mm，且运动灵活，与铜套之间无卡涩。在分闸时间试验中，加入80%的额定电压，出现延时动作的次数约占总试验次数的20%，断路器的实际分闸时间为3.1s左右，明显超出标准值65 ms。在试验中发现，分闸线圈动铁芯虽动作，但不能立即撞开脱扣件进行“清脆分闸”，而是动铁芯吸附一段时间后才解脱分闸半轴进行分闸。由此确认，分闸线圈电磁力小是要因。试验中，实测分闸铁芯运行空程全部符合标准（20±3）mm，且铁芯运动灵活，与铜套之间无卡涩，因此铁芯空程小为非要因。机构解体检查中发现，整个分闸过程，分闸弹簧从作用于主轴至传动到开关导电杆共需经过5个轴销传动，经检查，各轴销润滑良好，活动灵活，因此传动部件摩擦力大为非要因。 1.2合闸过程中脱扣 扇形板与分闸半轴扣接面不够，将造成合闸过程中脱扣，不能合闸。对故障率高的4台35kV断路器进行检查，发现这些弹簧机构扇形板与半轴扣接面不够，扣接量小于2mm。而工艺标准值为2-4 mm，由此确认，扇形板与半轴扣接面不够是要因。 1.3合闸线圈烧损 合闸回路未接入弹簧连锁接点、中间继电器接点黏结、操作电压不合格都可能造成合闸线圈烧损。现场检查合闸回路接入弹簧连锁接点，弹簧未储能时接点应可靠闭锁合闸回路，因此合闸回路未接入弹簧连锁接点为非要因。通过分析中间继电器接点黏结故障次数，发现中间继电器接点粘连引起合闸线圈烧坏共8次，占操作机构故障数的57%，因此中间继电器接点黏结为要因。 1.4操作机构箱凝露 温度控制器动作不可靠、电热管质量不合格都可能造成操作机构箱凝露。分析断路器冬季温控器动作记录及机构箱内各部件凝露情况，发现室外断路器机构箱温控器正确动作的台数为24台，不正确动作的台数为10台，正确率仅为29%.温度控制器不能自动动作，冬季温度低时会导致机构箱内部件凝露，动作受阻；温度高时又会导致机构箱内轴承及转动轴润滑脂受热熔化流失，摩擦阻力增大，且可能由于机构箱内温度过高危及运行安全。对2017年冬季断路器机构箱凝露情况进行统计。由此可见，温度控制器动作不可靠为要因。现场对电热管进行导通测试。经测试，各断路器电热管完好，工作正常。同时，分析2017年电热管损坏情况记录，可见电热管的损坏率较低，可以满足运行要求，因此电热管质量不合格为非要因。 1.5断路器检修质量差 检修人员数量、技术水平都会影响断路器检修质量。例如某供电公司检修专业定员人数为6人，满足定员要求。对修试班工作人员的技能资格进行调查，有83%的检修人员为高级工及以下职称，技能水平明显不足。对现场作业人员进行弹簧机构检修工艺考问，发现部分人员存在概念理解不清、操作要求不明确的现象。由此可见，人员技术水平不足为要因。通过以上试验，并结合分析论证，得出5条要因：分闸线圈电磁力小、扇形板与半轴扣接面不够、中间继电器接点黏结、温度控制器动作不可靠、检修人员技术水平低。 2.故障二 2.1现场情况 在进行断路器远方操作时，发现断路器无法有效合闸，合闸指示红灯灭。现场有焦糊味道，之后发现线圈烧毁。测量合闸线圈，电阻开路，拆卸后发现合闸线圈已经烧毁。进行手动合闸试验，断路器不能合闸，可判断造成线圈烧毁的原因是断路器机械故障拒合。重新更换合闸线圈后，合上操作电源，进行就地电动操作，合闸铁心动作，但断路器仍未合闸。为保护合闸线圈，立即切断断路器操作电源，随即对断路器机构进行详细检查。 2.2原因分析 由于断路器多次分合闸振动，两侧储能弹簧中一侧的螺栓自备锁母发生松动，导致该侧弹簧储能不到位，出力不足。而另一侧储能弹簧出力正常，储能后行程开关常开接点仍正常闭合，因此断路器合闸控制回路仍然正常，造成合闸时电动命令发出，线圈动作，但自备锁母发生松动的一侧弹簧出力不足，断路器拒动，辅助开关不能及时切换，合闸线圈一直带电，从而烧毁。另外，有些机构储能弹簧螺栓自备锁母虽然正常，但因运行年久，机械疲劳，出力不足，仍能造成合闸能量不足，断路器拒合。 2.3措施 一是修正螺栓，使用锁紧螺母保证其不能自动松动。二是保证断路器储能弹簧拉伸情况处于正常状态，最好定期检查其预拉力，必要时对其进行更换。 3.故障三 3.1现场情况

弹簧储能操作机构的工作原理

背景： 阅读内容 弹簧储能操作机构的工作原理 [日期：2012-01-05] 来源：作者：杨德印[字体：大中小] EasyEDA，史上最强大的电路设计工具 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。

SF6断路器液压操作机构运行中常见的故障原因及预防措施

SF6断路器液压操作机构运行中常见的故障原因及预防措施 摘要：根据SF6断路器液压操作机构常见的故障现象，分析了产生故障的原因，提出了相应故障处理的方法、步骤、注意事项及所应采取的预防措施。 关键词：断路器：液压操作机构；故障；检修； 宁夏固原变电所所采用的110kV断路器是从河南平顶山开关厂引进的，并于1993年开始使用。下面就断路器在我所使用中出现的液压操作机构故障进行分析，并提出故障处理方法及预防措施。 1液压操作机构运行中常见的故障 液压操作机构在运行中，常见的故障主要有：高压油路渗漏、油泵自动打压和控制回路故障、氮气预压力异常、压力过高或过低等 1.1运行中失压导致零表压 运行中，液压机构压力降到零时报出的信号有："压力降低"、"压力异常"，开关的位置指示红、绿灯均不亮，机构压力表指示为零，原因多为高压油路严重渗漏：。此时，油泵启动回路已被闭锁(零压闭锁微动开关接点，将油泵控制回路断开)，不再打压，机构压力降到零，对开关的安全运行不利。如果万一发生慢分闸，开关将可能发生爆炸。 处理方法主要有： 1)拔掉开关的操作保险，拉开其储能电源，用专用卡板将开关的传动机构卡死，以防慢分闸。卡死传动机构应注意务必使卡板固定牢靠。汇报上级派人检修。若在短时间内不能检修好，有旁母的先将负荷倒旁母带，将故障开关停止运行(用刀闸拉无阻抗并联支路的方法将开关隔离)。也可以将该开关倒至单独在一段母线上，与母联开关串联运行(双母线接线)，然后检修机构。可以停电检修时，尽量停电。不能停电时，带电检修机构。 2)停电检修处理完毕时，应先启动油泵打压至正常工作压力，再进行一次合闸操作(可以用手打合闸铁心顶杆)，使机构阀系统处于合闸保持状态，才能去掉卡板，装上操作保险。这样可以防止在油泵打压时，油压上升过程中出现慢分闸；去掉卡板时，应先检查卡板不受力，这样说明机构已处于合闸保持状态。 1.2油泵打压时间超过规定 油泵打压储能时，一般规定压力从零上升到正常工作压力时间不应超过3分钟。如果油泵长时间打压，可能会烧坏电动机；如果在油泵打压时自动停泵接点打不开，会使机构压力过高．影响安全运行。 这种故障的原因包括了油泵频繁启动的各种因素，但程度比它更严重，往往是各级阀门发生严重的渗漏。见的故障还包括：放油阀、控制阀关闭不严或合闸二级阀处于半分半合状态；油泵的吸油管压扁，进油不通畅；油泵低压侧有气体或漏气。其主要原因为： 1)油泵吸油阀作用不良。 2)滤油器不畅、油泵进油管路不畅。 3)油泵柱塞间隙大。 4)油泵低压侧有空气。 5)高压放油阀关闭不严。 6)阀系统内部密封不严。 7)油泵控制回路中。自动停泵接点打不开、有油泵高压力闭锁的，闭锁功能不可靠。 如果油泵打压时只报出"油泵运转"信号，超时以后仍只有这一个信号，说明油泵打压时压力不上升；如果"油泵运转"信号报出，经一定时间后又报出"压力异常"信号，说明属于油泵不能自动停止打压引起的。处理方法主要有： 应立即拉开其储能电源。为了防止机构的压力过高，或者长时间打压损坏电动机，可以在控制室拉开储能总电源，再到设备前拉开开关的储能电源，然后重新合上总电源。

开关操作机构故障的处理方法

开关操作机构故障的处理方法 目前110、220kV开关操作机构大部分为液压操作机构。操作机构的型号较多，操作机构的故障率也相对较高，且开关操作机构时常出现突发性故障。为帮助运行人员掌握开关操作机构故障的处理方法，下面将根据常用开关操作机构故障的不同类型，对故障的原因进行分析，提出探讨性处理方案。 一、打压电源故障的检查处理 在变电站的站用电系统正常运行情况下，开关操作机构的打压电源故障，一般是如下几方面的原因： (1)操作机构箱内打压电源小刀闸保险丝的容量不匹配，或是保险丝安装不规范，造成保险丝熔断： (2)打压电源回路中的电磁小开关因故跳闸或故障； (3)打压电源回路中，在变电站低压屏上的小空气开关或漏电保护器因故跳闸或故障； (4)断路器操作机构的打压电源回路中接线错误或是由于回路导线接头接触不良、断线等。 首先检查该回路中小刀闸的保险、电磁小开关、漏电保护器、空气开关等较容易出现问题并明显、易查的部位，如果未发现异常，再进一步检查打压电源回路的接线有无断线、虚接等问题。 经过检查，如果发现操作机构电源刀闸保险熔断，可根据其保险的熔断情况初步判断保险熔断的原因。若为保险安装不当造成保险丝熔断时，只要故障开关操作机构的压力尚没有达到“零压闭锁状态，运行人员可迅速更换同容量保险丝后恢复打压。如果操作机构的压力已经到达“零压闭锁”状态，严禁运行人员随意通过“零压启动按钮”起泵打压。若保险丝的熔断原因是装设保险丝的螺丝滑扣的缘故，应设法尽快更换小刀闸。判断保险丝熔断原因是过流引起的，应通过查看图纸或其他相关资料，确定保险丝的匹配容量，更换容量适合的保险丝。然后同样处理。判断保险丝熔断原因是短路引起的，应在更换保险丝的同时查找短路点，待消除了短路点后，再恢复打压电源。如果短时间内查不出短路点，也可以更换同容量保险丝后，对小刀闸进行一次试合闸。如合闸后保险丝再次熔断，就必须查出短路点并消除后，方可再次试合小刀闸。

断路器弹簧操作机构动作过程及问题处理

断路器弹簧操作机构动作过程及问题处理 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]

断路器弹簧操作机构动作过程及问题处理 断路器的操作机构有：机架、棘轮、凸轮、棘爪分装和挚止、拐臂、主拐臂、拉杆、分闸电磁铁、分闸锁闩、分闸挚止、合闸电磁铁、合闸锁闩、合闸挚止、保持挚止、防跳装置、缓冲器等。其核心部件是弹簧。 从分闸未储能到分闸储能的过程。电机带动减速器，从而达到减速的效果，间接带动棘爪分装和挚止，再带动棘轮和凸轮转动。因为棘轮和凸轮、拉杆是一体的，所以它们在转动中，回带动拉杆逆时针转动，从而拉动储能弹簧。合闸锁闩一直顶住挚止，分闸挚止顶住棘轮内部的圆环，棘轮内环成了分闸挚止的轨迹。当分闸挚止顶入棘轮内环凹进去的部分，弹簧和合闸锁闩会将分闸挚止顶到棘轮内环凹进去的部分限位轴，使储能过程结束。 分闸未储能状态分闸储能状态 从分闸已储能状态到合闸未储能状态的过程。合闸电磁铁带电，吸合铁心，从而拉动合闸锁闩。合闸锁闩撤掉给分闸挚止的作用力，弹簧就会将分闸挚止拉开。限位轴将会失去挚止给它的支持力。限位轴是棘轮的一部分，因此棘轮也失去一个支持力。此时，棘轮只剩下弹簧给它的拉力。因此，弹簧会将棘轮往下拉，使棘轮逆时针转动。凸轮与棘轮同轴连接。因此，凸轮也跟着转动。进过一定行程后，凸轮会打到主拐臂，给主拐臂一个冲击力。由于杠杆作用，主拐臂靠近棘轮的一端将向棘轮外运动，最终甩到合闸挚止；主拐臂靠近开关连接杆测的部分将靠连接杆测运动，最终推动机构连杆，使开关合闸。主拐臂靠近棘轮的一端成为了合闸挚止的轨道。最终合闸挚止通过保持挚止、分闸锁闩支撑，将主拐臂给顶住。因为拐臂与主拐臂同轴连接，所以在凸轮会打到主拐臂时，拐臂会随着凸轮给主拐臂的冲击力向分闸弹簧方向运动，从而给分闸弹簧储能。最终，依然是通过合闸挚止将主拐臂顶住，再将拐臂顶住。 分闸已储能状态合闸未储能状态（分闸弹簧已储能）从合闸未储能状态到合闸已储能状态的过程。此过程与从分闸未储能到分闸储能的过程一致。电机带动减速器，从而达到减速的效果，间接带动棘爪分装和挚止，再带动棘轮和凸轮转动。因为棘轮和凸轮、拉杆是一体的，所以它们在转动中，回带动拉杆逆时针转动，从而拉动储能弹簧。合闸锁闩一直顶住挚止，分闸挚止顶住棘轮内部的圆环，棘轮内环成了分闸挚止的轨迹。当分闸挚止顶入棘轮内环凹进去的部分，弹簧和合闸锁闩会将分闸挚止顶到棘轮内环凹进去的部分限位轴，使储能过程结束。

500kV交流场断路器液压弹簧机构的结构与工作原理

500kV交流场断路器液压弹簧机构的结构与工作原理 1．概述 某换流站500kV交流场采用新东北电气（沈阳）高压开关有限公司生产的LW56-550/Y4000-63型断路器，该断路器操动机构采用HMB-8.3型弹簧储能液压操动机构。HMB-8.3型弹簧储能液压操动机构利用了现代化制造技术和模块化组装技术的优势，具有碟簧储能、液压油传递力和转换能量的双重优越性。 2．HMB-8.3型弹簧储能液压操动机构的结构 HMB-8.3型弹簧储能液压操动机构采用模块设计，五个主要功能模块用螺栓和工作缸联接，便于维修。这些功能模块是：动力模块、工作模块、储能模块、监视模块和控制模块。 2.1 动力模块 动力模块（如下图1、图2所示）由电动机、齿轮传动装置、偏心转轴及柱塞泵等组成。用法兰装在工作缸外部。油标安装在低压油箱外侧，以便观察油位。 图1 储能电机图2 动力模块 2.2 工作模块 工作模块包括工作缸、工作缸活塞杆缓冲系统。工作缸是操动机构的关键零件。所有其它模块都用法兰径向装在工作缸的周围。这些模块与工作缸间用密封联结件作为液压油的通道，不需要采用任何管道。 2.3 储能模块 储能模块采用安装在碟片弹簧装置上部的三个蓄能活塞储蓄能量。碟片弹簧装置采用八个双片弹簧，正反叠装，以取得较大作用力。三个储能活塞直接作用在碟片弹簧装置上，确保一定的油压，建立一定的碟簧压缩变形量。机械储能的优点是长期稳定、可靠和不受温度影响。

图3 工作模块图4 储能模块 2.4 监测模块 监测模块（如下图5所示）由带凸轮装置的限位开关、位于碟片弹簧装置圆盘上的齿条齿轮啮合装置、标志碟片弹簧压缩量的信号灯和压力释放阀等组成。限位开关监测碟片弹簧的储能状态。由于限位开关的转动与碟片弹簧的轴向运动关联，可以直接反映后者的储蓄能量值。且这一测量值不受温度影响。限位开关可以对电磁阀分、合闸操作进行闭锁，以防止碟片弹簧压力变形不满足规定值，而出现断路器误操作。断路器进行分、合闸操作造成的油压降低，通过限位开关可控制油泵自动启动打压，以补充能量。如果因为规定保压时内部泄漏造成的压力降低，油泵也会自动启动打压。控制压力释放和加压的压力释放阀装在限位开关的上方。 2.5 控制模块 控制模块（如下图6所示）装有调速螺栓，可精密调节断路器的分合闸速度。一级阀位于控制模块座上，与工作缸、低压油箱、储能模块相连通。一级阀中的活塞动作由电磁铁控制。 图5 监测模块图6 控制模块

高压断路器液压机构故的原因分析和处理正式版

Through the reasonable organization of the production process, effective use of production resources to carry out production activities, to achieve the desired goal. 高压断路器液压机构故的原因分析和处理正式版

高压断路器液压机构故的原因分析和 处理正式版 下载提示：此安全管理资料适用于生产计划、生产组织以及生产控制环境中，通过合理组织生产过 程，有效利用生产资源，经济合理地进行生产活动，以达到预期的生产目标和实现管理工作结果的把控。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 110kV以上高压断路器，一般都配置CY型液压操作机构。液压机构体积小、功率大，但其故障率明显高于弹簧和电磁操作机构。 笔者对近年遂溪供电分公司管辖配备液压机构的断路器故障进行了分析，发现引起液压机构故障的主要原因有4个：（1）密封圈损坏；（2）微动开关失灵；（3）球阀密封不良；（4）油压过高闭锁。前3种原因是引起油泵频繁打压的主要原因。这4个原因引起的故障占总故障的88%以上，如果能解决这4个问题就能大幅度

降低液压机构的故障率。 1故障原因的分析 1.1密封圈损坏 密封圈材料性能差。国产液压机构多使用三元乙丙烯为材料的尼龙垫和聚氯乙烯橡胶的密封圈，其使用温度不能在感动45℃，而夏季的油温常超过50℃，在高压力不容易被冲坏。 1.2微动开关失灵 微动行程开关和电接点压力表使用时间过长，加之机构箱体内湿度过大，使其触点严重氧化而接触不良，或触点压缩弹簧生锈而动作不可靠，造成油泵频繁补压，或油泵不能正常补压而压力低闭锁，

断路器的各种操作机构的区别

我们在现场碰到的开关一般分为多油（比较老的型号，现在几乎见不到了）、少油（一些用户站还有）、SF6、真空、GIS（组合电器）等类型。这些讲的都是开关的灭弧介质，对我们二次来说，密切相关的是开关的操作机构。机构类型可分为电磁操作机构（比较老，一般在多油或少油断路器配的是这种）；弹簧操作机构（目前最常见的，SF6、真空、GIS一般配有这种机构）；最近ABB又推出一种最新的永磁操作机构（比如VM1真空断路器）。 6.2 电磁操作机构 电磁操作机构完全依靠合闸电流流过合闸线圈产生的电磁吸力来合闸同时压紧跳闸弹簧，跳闸时主要依靠跳闸弹簧来提供能量。所以该类型操作机构跳闸电流较小，但合闸电流非常大，瞬间能达到一百多个安培。这也是为什么变电站直流系统要分合闸母线控制母线的缘故。合母提供合闸电源，控母给控制回路供电。合闸母线是直接挂在电池组上，合母电压即电池组电压（一般240V左右），合闸时利用电池放电效应瞬间提供大电流，同时合闸时电压瞬间下降的很厉害。而控制母线是通过硅链降压和合母连在一起（一般控制在220V），合闸时不会影响到控制母线电压的稳定。 因为电磁操作机构合闸电流非常大，所以保护合闸回路不是直接接通合闸线圈，而是接通合闸接触器。跳闸回路直接接通跳闸线圈。合闸接触器线圈一般是电压型的，阻值较大（一般几K）。保护同这种回路配合时，应注意合闸保持一般启动不了。但这问题也不大，跳闸保持TBJ一般能启动，所以防跳功能还存在。该类型机构合闸时间较长（120ms~200ms），分闸时间较短（60~80ms）。 6.3 弹簧操作机构 该类型机构是目前最常用的机构，其合闸分闸都依靠弹簧来提供能量，跳合闸线圈只是提供能量来拔出弹簧的定位卡销，所以跳合闸电流一般都不大。弹簧储能通过储能电机压紧弹簧储能。对弹操机构，合闸母线主要给储能电机供电，电流也不大，所以合母控母区别不太大。保护同其配合，一般没什么特别需要注意的地方。 合闸弹簧和跳闸弹簧是独立的，储能机构一般只给合闸弹簧储能，而跳闸弹簧一般是靠断路器合闸动作储能.在合闸回路中串联有开关储能接点，也就是说开关未储能就不能进行合闸。但分闸回路中没有串联有开关未储能接点。所以就算开关未储能，也可以跳开。（注意：这里的开关未储能指的是合闸弹簧未储能，而分闸弹簧未储能是没有接点出来的）。 在断路器断开时，分闸弹簧是还没储能的，而合闸弹簧已储能。合闸时，合闸弹簧释放能量，合闸同时给分闸弹簧储能。以确保开关在合上的时候能跳开。合闸弹簧释放完能量时（开关刚合上），电机开始给合闸弹簧储能，这个大概需要十秒钟，此时就算合于故障，因为分闸弹簧已储能，所以能跳开。这也说明在手合于故障时，开关能马上跳开，但这种跳开之后不能马上再次重合（需要区别于重合闸），因为合闸还没储能，要等储能结束后才能再次送电。而如果是开关本来是合上的，此时开关的合闸弹簧和分闸弹簧都已储能。 有故障时，分闸弹簧释放能量分闸。再过1秒左右，（由于合闸弹簧已储能）合闸弹簧释放能量进行合闸。而在合闸结束的时候，分闸弹簧已储能结束，但合闸弹簧还没有储能好。如果这次合闸于故障，由于分闸弹簧以储能结束，所以开关

浅析HMB-4型液压弹簧操作机构的工作原理及日常运维

浅析HMB-4型液压弹簧操作机构的工作原理及日常运维 发表时间：2018-05-14T16:31:44.253Z 来源：《电力设备》2017年第34期作者：王正红[导读] 摘要：电网中断路器液压操作机构可靠性关系到断路器的运行可靠性，乃至电网运行的安全性；HMB-4型液压弹簧操作机构属于维护工作量少，无渗漏，性能优越的操作机构，本文主要对其组成、工作原理、日常运维、常见故障进行简要讲述。 （云南省普洱市宁洱县普义乡崖羊山水电厂 665900）摘要：电网中断路器液压操作机构可靠性关系到断路器的运行可靠性，乃至电网运行的安全性；HMB-4型液压弹簧操作机构属于维护工作量少，无渗漏，性能优越的操作机构，本文主要对其组成、工作原理、日常运维、常见故障进行简要讲述。 关键词：机构组成；工作原理；运行及维护；故障与处理六氟化硫气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）因为其良好的绝缘性能，以及较小的占地空间、较少的维护工作量目前被广泛使用到电厂升压站、变电站，本厂采用西安高压电气研究所电器制造厂生产的ZF1-252型产品，其中断路器液压操作机构采用ABB公司生产的HMB-4型操作机构，运行稳定，可靠性高。 一、HMB-4型操作机构组成 （一）机构主要由充压模块、储能模块、工作模块、控制模块、监测模块等组成，如图1所示： 图 1 HMB-4液压操作机构机芯外形图 1-HMB-4碟簧柱 2-手动泄压阀 3-充油接头 4-活塞杆 5-低压油缸 6-油标 7-碟簧柱（非本型号） 8-充压模块 9-油泵电机 10-碳刷 11-储能模块 12-监测模块13-前级换向阀（分闸2） 14-前级换向阀（分闸1） 15-前级换向阀（合闸） 16-控制模块（二）液压弹簧操作机构的主要优点：结构紧凑、高可靠性、免维修、磨损极低、内部液压缓冲、工作特性不受温度影响、集成液压回路，不含任何油管、被广泛应用。 二、工作原理 （一）操作原理：液压储能缸压缩弹簧进行储能，操作缸进行分合闸操作。断路器触头的操动力在液压机构里靠差动活塞产生，操动活塞集成在操动机构内。如图2所示，A1为换向阀轴左端面积，A2为换向阀轴右端面积，A3为换向阀轴右端的面积，其中A3>A2，即分闸；A1+A2>A3，即合闸； 图 4合闸操作原理图（二）储能：当机构失压时，行程开关的接点导通，储能电机通电，将油从低压油区泵向高压油区，随着高压油量的增加，高压油推动三个储能活塞运动压缩弹簧，到达预定位置时，行程开关的接点断开，电机停转。由于密封系统的作用，弹簧被保持在压缩状态。 （三）合闸：当合闸线圈接到合闸信号动作，换向阀切到合闸状态，活塞杆底部与高压油相连，此时活塞杆的上部和下部都充以高压油，由于压差的作用（即A1+A2>A3），活塞杆向上运动，完成合闸操作。如图3、图4所示，合闸后，工作活塞和合闸换向阀均处于合闸闭锁状态。

SF6断路器液压操作机构的异常处理 罗夫旗

SF6断路器液压操作机构的异常处理罗夫旗 发表时间：2018-06-15T10:06:45.360Z 来源：《电力设备》2018年第5期作者：罗夫旗[导读] 前言：液压机构广泛用做高压断路器的操作机构，其操作性好，但对加工工艺和检修维护水平要求较高。在此对遇到的一些常见故障和严重故障进行分析，介绍处理方法。 (河北西柏坡发电有限责任公司河北石家庄 050400) 前言：液压机构广泛用做高压断路器的操作机构，其操作性好，但对加工工艺和检修维护水平要求较高。在此对遇到的一些常见故障和严重故障进行分析，介绍处理方法。 关键词:断路器；液压操作机构；故障分析；处理方法； 一.常见故障 1.油泵启动频繁 油泵频繁启动是开关投运初期和运行后期最常见的异常情况。断路器在没有任何操作的情况下，按厂家要求和有关规定，每天启动1－2次属正常，6次左右要引起运行注意，加强监视，10次以上应安排检修。 油泵频繁启动是由于液压机构存在渗漏引起的，可分为外部渗漏和内部渗漏。 外部渗漏是由于机构组件间的高压连接管接头返松、变形损坏，这种故障用肉眼很容易从机构外表观察到漏油点，处理也较简单，收紧高压连接管接头螺帽即可，如果收紧螺帽仍有渗漏，则必须更换接头螺帽、卡套和密封垫圈。 内部渗漏是机构组件内部高压区和低压区之间的阀门密封不严引起的，表现在阀门的密封阀线有变形或损坏，安全阀弹簧疲劳不能逆止，液压油内有杂质卡在各阀门或密封圈处。这种故障不能用肉眼从机构外表观察到，只能根据高压油渗漏时发出的声音寻找渗漏点，也可以根据油管温度、开关分合闸状况等综合判断渗漏位置。打起压力，通过查看油箱内部高低压泄油管是否不断有油冒出，根据冒油的油管，判断泄漏的油回路，进一步查找泄漏回路的泄漏部位或元件。找出内部渗漏位置很大程度上取决于检修人员在这方面的经验，处理也较复杂。需要装拆组件，研磨阀线，更换损坏的阀针、疲劳的弹簧、受损的密封垫圈，过滤或更换带杂质的液压油，工艺要求高，还要进行性能测试。内部渗漏是处理难度较高的故障。 2.油泵长时间打不上压 断路器正常操作后，液压系统的压力下降，油泵启动，若经过长时间打压（超过3分钟），油压仍然达不到额定的压力。这种故障的原因，往往是各级阀门发生严重的渗漏。常见的故障包还括：放油阀、分合闸阀关闭不严或合闸二级阀处于半分半合状态；油泵的吸油管压扁，进油不通畅；油泵低压侧有气体或漏气。要找出故障点，就必须全面分析机构的状况，它可能是上述因素的一个或多个引起的，需要修理甚至更换放油阀、控制阀、油泵或吸油管等。这种故障的处理难度和工艺要求都很高。 3.液压操作系统压力异常 液压操作系统正常的油压范围是31.6-32.6Mpa(温度为15℃)，超出这个范围就属于压力异常。 液压操作系统的油回路或电气回路出现故障，都会引起系统的液压异常升高或降低，具体的故障原因及相应的处理方法如下：（1）控制电动机停止触点损坏，应检查、修理微动开关及接触器； （2）中间继电器“粘住”或接触器卡滞，油泵电动机一直处于运转状态，应更换故障的中间继电器或接触器。 （3）储压器漏氮气或氮气侧进油，应检查内壁粗糙度和更换密封圈，严重时更换储压筒； （4）压力表失灵或存在误差，不能正确反映油压，应更换压力表； 4.微动开关接触不良 （1）微动开关内弹簧老化，触点氧化，油污，会引起微动开关不能正常接通和断开，应及时清理和更换； （2）压力组件的微动开关顶杆弹力下降，顶杆弯曲，引起对微动开关的压力不足，造成微动开关接触不良，要及时更换。 5.油泵不能启动 油泵不能启动时，首先检查电源线路和电机机械转动是否灵活，然后检查控制回路：（1）时间继电器、接触器损坏的，更换相应继电器和接触器； （2）零压闭锁使电机不能启动，若是微动开关接触不良引起，处理微动开关即可消除缺陷，若因油压下降，则应处理相关渗漏点。 6.油泵打压时间不足 油泵从零表压开始打压，不到2分钟就停止，应是时间继电器闭合时间不足，调整误差较大，应更换质量合格的时间继电器。 二.严重故障 1.运行中失压至零表压 断路器处在合闸位置的静止状态时，由于液压系统严重泄漏造成压力急剧下降，快速降至零表压。运行中失压导致零表压一般是由于液压机构的严重内部泄漏或高压油管开裂大量跑油引起的，是液压操作系统压力异常最严重的表现。由于失去液压动力，该断路器已不能进行分合闸操作，须立即退出运行进行处理。 2.脱管故障 断路器在合/分过程中，其常高压管或合闸指令管脱落，高压油大量喷出，断路器合分动作不正常，且液压很快失压至零。造成这种故障的原因是： (1)常高压管或合闸指令管的安装工艺差，紧固不足，承受不了合/分操作的冲击而脱落； (2)由于断路器运行时间长，常高压管或合闸指令管的接头老化返松（特别是发生过接头渗漏油而多次紧固过的管子），承受能力下降。 此种故障发生时，断路器也应立即退出运行，修复前，该断路器严禁再进行任何分合闸操作。 3.故障情况下紧急处理步骤 (1)断开断路器储能电机的电源；

一文知晓弹簧操作机构基本动作原理

一文知晓弹簧操作机构基本动作原理 弹簧操作机构的基本动作原理合闸弹簧和跳闸弹簧是独立的，储能机构一般只给合闸弹簧储能，而跳闸弹簧一般是靠断路器合闸动作储能。在合闸回路中串联有开关储能接点，也就是说开关未储能就不能进行合闸。但分闸回路中没有串联有开关未储能接点。所以就算开关未储能，也可以跳开。（注意：这里的开关未储能指的是合闸弹簧未储能，而分闸弹簧未储能是没有接点出来的）。 在断路器断开时，分闸弹簧是还没储能的，而合闸弹簧已储能。合闸时，合闸弹簧释放能量，合闸同时给分闸弹簧储能。以确保开关在合上的时候能跳开。合闸弹簧释放完能量时（开关刚合上），电机开始给合闸弹簧储能，这个大概需要十秒钟，此时就算合于故障，因为分闸弹簧已储能，所以能跳开。 这也说明在手合于故障时，开关能马上跳开，但这种跳开之后不能马上再次重合（需要区别于重合闸），因为合闸还没储能，要等储能结束后才能再次送电。而如果是开关本来是合上的，此时开关的合闸弹簧和分闸弹簧都已储能。有故障时，分闸弹簧释放能量分闸。再过1秒左右，（由于合闸弹簧已储能）合闸弹簧释放能量进行合闸。而在合闸结束的时候，分闸弹簧已储能结束，但合闸弹簧还没有储能好。 如果这次合闸于故障，由于分闸弹簧以储能结束，所以开关能马上跳开。但跳开之后就不能再次马上合上了，需要等到合闸弹簧储能结束以后才行（一般开关需要30秒后才行，但我们实际情况就要等事故处理完毕后，才能重新再次试合） CT19B弹簧操作机构CT19B弹簧操作机构可以操作各类10KV固定柜上之ZN28型户内高压真空断路器及其合闸功与之相当的其他各类高压断路器之用。有过电流及失压脱扣保护功能，其寿机械寿命为2000次。由于该构宽宽比CT19A型有缩小，宽度仅300mm，不仅增加了机构整体的稳定性，更适宜于老柜上的无油化改造用。（该机构输出转换为50~55）。 主要技术参数：

液压碟簧操作机构原理简介

液压碟簧操作机构原理简介 ◆基本原理 由弹簧作为储能部件（目的是建立油压），液压油作为传动载体的机构。 ◆主要零部件 储能部件: 电机、油泵、碟形弹簧、储能活塞及储能提升杆等。 储能控制部件：行程开关。 控制回路：辅助开关、合分闸阀、切换阀 ◆原理图 图1、图2为分、合状态的原理示意图

红色油区为高压油区 浅蓝色油区为低压油区弹簧储能，提供压 力，从而建立高压油 图1 分闸状态示意图 ◆储能过程 当机构失压时，行程开关的接点导通控制，电机通电，电机转动带动油泵将油从低压区泵向高压区，随着高压油量的增加，高压油推 动储能活塞向上运动，储能活塞带动提升杆向上运动，提升杆带动拖 盘压缩弹簧，到达预定位置时，行程开关的接点断开，电机停转。由 于密封系统的作用，弹簧被保持在压缩状态。 ◆分闸过程 当分闸阀接到分闸信号动作，切换阀切换到分闸状态，传动杆底部失压，传动杆上部的高压油推动传动杆向下运动，完成分闸操作。

图2 合闸过程 当碟型弹簧被压缩时传动杆的密封部位上部始终处于系统的高压之下，在分闸状态下，传动杆密封部位下部处于低油压状态下，这样传动杆被牢牢控制在分闸状态。当合闸阀接到合闸信号动作，切换阀切换到合闸状态，传动杆底部与高压油相连，此时传动杆的上部和下部都充以高压油，由于压差的作用，传动杆向上运动，完成合闸操 作。

◆控制阀工作原理 分合闸线圈得电均会驱动控制阀变位。当分闸线圈得电时，控制阀相应动作，将传动杆底部触头底面油路中油由高压油切换至低压油路，实现分闸；当合闸线圈得电时，控制阀相应动作，将传动杆底部触头底面油路中油由低压油切换至高压油路，从而实现合闸。 ◆机械闭锁 在合闸状态下，当系统压力降低到一定程度时，闭锁杆上的弹簧推动其向里运动，顶住传动杆上的沟槽，使传动杆不能运动。 ◆电气报警和闭锁 行程开关上共有8对接点，分别控制电机的启动、OCO报警、OCO闭锁、CO报警、CO闭锁、O报警、O1闭锁、O2闭锁。当弹簧储能或卸压时，行程开关的夹板随着弹簧的运动而上下移动，到达一定的位置时，夹板上的凸起触动开关上的小轮顶起接点或断开。 ◆打压次数 机构在1天之内打压十次以内是正常的，如果超过十次，需对机构进行进一步的观察，如果打压次数在发展，说明泄露点在发展，需要维修。判断泄露是否合格也可用以下的方法，关闭电机电源，在24小时内弹簧下降不能超过15mm