断路器操动机构的发展与应用

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1、断路器操动机构的发展与应用教程来源：网络 作者：未知 点击：76 更新时间：2009-8-139:39:17　　摘要：概述了断路器操动机构的分类，分析了CY3型液压机构运行中的问题，提出了处理其常见问题的方法，阐述了应用于CY3液压机构的故障诊断系统。展望了永磁操动机构的发展动态。　　0断路器操动机构　　断路器由三部分组成：断路器本体、操动机构、电源。作为断路器主要部件的断路器本体，它的功能是切断负载或短路电流。按其灭弧所采用的介质来分，可分为油断路器，真空断路器和SF6断路器。操动机构的功能是通过电动方式或手动方式实现断路器触头的开合及满足触头开合特性的各种要求。因此，

2、虽然操动机构在断路器总造价中占较低的比率，但其在断路器的开合特性起着至关重要的位置。电源部件的功能是为断路器以电动方式开合提供足够的能源。 　　就真空断路器而言，目前真空技术已很“成熟”，世界上已经有了可断开100kA短路电流的真空断路器。因此，对配电网开关设备而言，人们关心的技术参数，已不是它的开断容量，而更主要的是关注高可靠性和免维护设计。而对于真空断路器而言，就目前的制造水平，包括我国自行设计和生产的产品，真空灭弧室的可靠性已经达到相当高的水平，它的平均无故障时间已可达到25年，然而在实际运行中，配电网开关设备的可靠性却并不乐观，远远低于真空无弧室已达到的可靠性水平

3、。统计资料表明：设备故障中有70%～90%以上为操动机构的机械故障。传统的真空断路器，其操动机构主要是电动弹簧机构和电磁操动机构。对于机械电动弹簧机构，它所暴露出来的缺点是机械结构十分复杂，零件数量多，且要求加工精度高，制造工艺复杂，成本高，产品的可靠性不易保证。对于电磁操动机构，其结构复杂程度和工作可靠性比电动—弹簧储能机构要有所改善，但其致命的问题是合闸线圈消耗功率太大，要求配置价格昂贵的蓄电池组，以及电磁机构结构笨重，动作时间较长。因此想依靠这两种操动机构的改进，来提高断路器的可靠性和免维护水平，以及实现开关设备的自动化、运动化和智能化。这种设想是难以实现的。　　从

4、国外的产品发展趋势看，10kV以下的真空断路器还是以采用电磁机构为主，而10kV以上的真空断路器以采用电动弹簧机构为主。随着真空断路器的迅速发展，对配套使用的弹簧操动机构有了更高的要求。早先的电磁操动机构，因合闸功率大、合闸速度低等逐渐被弹簧操动机构取代。CT8是我国开发研制的第一代弹簧操动机构产品，在此基础上，衍生出CT10、CT12等弹簧操动机构，得到了广泛的推广使用。20世纪70～80年代，我国还没有适合于真空断路器使用的长寿命弹簧操动机构。1992年以后发展了几种长寿命弹簧操动机构，我国开发第二代CT17、CT19等新一代弹簧操动机构。它们的输出特性与真空断路器的

5、反力特性有较好的匹配，输出功能满足大容量真空断路器的要求，机械寿命已达到30000次。多数真空断路器用的操动机构(包括电磁机构和弹簧机构)是集中布置的，即机构被设计成独立的元件，自成一体，这样做便于操动机构的集中生产，有利于保证产品质量。　　1CY3型液压机构工作原理　　110，220kV的少油断路器均采用CY3型液压操动机构，其液压部份如图1所示。贮压筒上部充以高压氮气，贮压筒下部充以航空油。由于氮气贮存了大量能量，于是航空油便成了具有操作能量的压力油，通过油路进入液压操动机构部分，控制断路器的分、合闸。在运行中，由于油渗漏或操作中使用了一定量的压力油，使贮压筒中活塞下

6、移，氮气空间变大，压强降低，此时利用活塞杆下移触动微动开关2YJ，使之闭合，接通油泵启动回路，油泵便将油通过油路注入贮压筒下部，使活塞上移，于是恢复了氮气的压强，亦即恢复了压力油的压强，当活塞杆上移过程中离开微动开关1YJ时，1YJ断开，断开油泵启动回路，停止打油。图1中微动开关3YJ是重合闸闭锁开关，4YJ是合闸闭锁开关，5YJ是分闸闭锁或自动分闸开关，分别接于相应的二次回路部份。 　　2CY3型液压机构运行中存在的问题分析及处理　　2.1油泵启动频繁　　(1)故障现象;断路器的液压机构在没有任何操作的情况下，规程规定油泵电机每天启动的次数一般不得超过25次。我公司部分

7、变电站多次出现CY3型液压机构油泵电机启动频繁的故障，最多达到70次/天。 　　(2)原因分析;根据统计资料发现，油泵电机启动频繁问题具有一定的规律性，也就是夏季问题开始暴露，秋、冬季又趋于正常，这是由于液压油的温度过高导致密封圈的性能下降引起的，所以一定要注意保证机构箱的通风良好，加强设备的巡视。其主要原因有：　　①管路接头有漏油处;　　②一、二级阀钢珠密封不严，从泄油孔中渗油;　　③油泵出口的高压逆止阀有可能不严;　　④如果机构在分闸状态，油泵也启动频繁，这说明合闸的二级阀钢珠密封不严　　⑤放油阀关闭不严;　　⑥工作缸活塞