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1、第26卷第3期电力科学与工程Vo1.26,No.3752010年3月ElectricPowerScienceandEngineeringMar..2010中压真空断路器操作机构的发展及应用杜广波,王永峰,李海疆(中国联合工程公司,浙江杭州310022)摘要:随着中压真空断路器路器的广泛应用,其运行可靠性越来越得到关注。真空断路器的可靠性主要取决于操作机构的性能和可靠程度。对几种常见操作机构的工作性能及优缺点进行分析比较,阐述了操作机构的发展和应用..关键词:中压真空断路器;操作机构;永磁机构中图分类号:TM561.2文献标识码:B操作机构发生故障最多,约占断路器故障的0引言70%~80%,
2、其主要原因在于断路器操作机构平时处于静态运行,各组成部分的状态无法监视,隐近年来,在中压开关无油化的发展趋势下,患无法及时发现,特别是室外断路器操作机构,真空断路器在输配电系统中的应用取得了跨越式受恶劣环境影响,更容易发生故障而不能被及时发展,特别是在40.5kV及以下电压等级的中压开发现和排除,直到操作时才发现故障。因此,关领域几乎独占鳌头¨。提高真空断路器可靠性的主要途径就是优化简化而随着真空断路器的应用广泛,作为电力系真空断路器的操作机构。统最基本的重要组成部分,其动作可靠性和智能常用的中压真空断路器操作机构主要有:传化水平越来越得到人们的关注。断路器的动作,统的电磁操作机构和弹簧操
3、作机构及新一代永磁主要通过它的操作机构来完成。因此,断路器操操作机构。作机构的工作性能和可靠性,决定了断路器的工1.1电磁操作机构作性能和可靠性。鉴于此,本文将着重阐述中压电磁操作机构是技术比较成熟,使用较早的一真空断路器操作机构的发展以及新一代永磁操动种断路器操作机构,其结构比较简单,机械组成部机构的应用。件数量约120个,它是利用通过合闸线圈中的电流产生的电磁力驱动合闸铁心,撞击合闸连杆机构进1传统操作机构行合闸的,其合闸能量的大小完全取决于合闸电流的大小。因此,合闸时需要很大的合闸电流。完整的断路器主要由三部分组成:断路器本目前,电磁操作机构在一些老变配电所中仍体、操动机构、电源。断
4、路器本体的功能是切断在使用。负载或短路电流;操动机构的功能是通过电动方1.2弹簧操作机构式或手动方式实现断路器触头的开合及满足触头弹簧操作机构由弹簧储能、合闸维持、分闸维开合特性的各种要求;电源部件的功能是为断路持、分闸4个部分零部件组成,其数量较多,约器以电动方式开合提供足够的能源。由于真空灭200个,利用机构内弹簧拉伸和收缩所储存的能量弧室的设计和加工技术已经成熟,真空断路器本进行断路器合、分闸控制操作。弹簧能量的储存由体的运行可靠性非常高。因此,目前断路器的故储能电机减速机构的运行来实现,而断路器的合、障主要集中在与其配套的操作机构上。根据中压分闸动作靠合、分闸线圈来控制,因此断路器
5、合、断路器运行故障统计,在断路器的各种故障中,分闸操作的能量取决于弹簧储存的能量而与电磁力收稿日期:2009—11—23。作者简介:杜广波(1976一),男,工程师,主要从事火力发电厂设计与研究,E—mail:dugb@chinacuc.com。76电力科学与工程的大小无关,不需要太大的合、分闸电流。动形成另一闭合的磁路;另一稳态仍依靠永磁铁弹簧操作机构在很多方面克服了电磁操作机提供的锁扣力量。当断路器处于合闸位置时,永构的缺点,在配电系统中使用广泛。久磁铁利用动、静铁心提供的低磁阻抗通道将动1.3传统操作机构优缺点比较铁心保持在合闸位置。磁力线的方向如图1(a)(1)电磁操作机构。优点:
6、(a)结构比较简中的曲线I。当机构接到分闸命令时,分闸线圈单,工作较可靠,加工要求不是很高,制造容易,6带电,分闸线圈中的电流产生磁场。其磁力线生产成本较低;(b)有较好的合、分闸速度特方向如图中磁力线Ⅱ与磁力线Ⅲ,分闸线圈在上性。缺点:(a)合闸电流大,合闸线圈消耗功率部工作气隙产生的磁场方向与永磁体所产生的磁大,需要配大功率的直流操作电源;(b)机构动场方向相反。当分闸线圈的电流达到某一值,动作速度低,触头的压力小,容易引起触头跳动。铁心开始向下运动,并且随着位移的增加,底部(2)弹簧操作机构。优点:(a)合、分闸电气隙的磁阻逐渐减小,磁感应强度远远大于上部流不大,不需要大功率的操作电
7、源;(b)可远方气隙的磁感应强度,动铁心向下呈加速运动,动电动储能或就地手动储能;(C)合、分闸动作速铁心运动至行程一半后,线圈电流和永磁体所产度快,且能快速自动重合闸;储能电机功率小,可交直流两用。缺点:(a)结构比较复杂,操作生的合成磁场方向向下,于是进一步加速了动铁冲力大,对构件强度要求高;(b)输出力特性与心的运动速度,直到分闸到位。本体反力特性配合较差;(C)存在误跳现象,有时误跳后分闸不到位,无法判断其合分位
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