框架式断路器.doc

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1、框架式断路器操作机构剖析倪文元操作机构是框架式断路器的关键部件，断路器的储能、闭合、断开由操作机构承担；操作机构应具备自由脱扣功能，以保证操作者的人生安全；断路器配置的辅助开关与相关脱扣器串接，以保证脱扣器正常动作。辅助开关的动作由操作机构操纵，它的通断与断路器同步对外可提供断路器的通断状态电气信号。操作机构由储能合闸机构和自由脱扣分闸机构组成，操作机构按合闸储能和分闸储能可以分成两类，两类操作机构结构不同各具特点：前者结构复杂零部件多，两套机构各自相对独立，能分别完成储能合闸和脱扣分闸功能；后者具有结构简单零部件少，两套机构融为

2、一体相互借用，装配维修方便，能降低生产成本。两种操作机构孰优孰劣难下定论，前者由于闭合后已储能，所以当断路器断开后，能立即闭合。但是，实际使用中框架断路器遇故障断开后，应查明原因排除故障后，才能合闸。因此，其积极意义并不显现。而后者的经济性比较突出，虽然，分闸后才能储能，但数秒的储能时间不会影响框架断路器的正常工作，利用其良好的经济性可以设计出价廉物美的框架式断路器，这样的产品更符合中国的国情。当然，在设计框架式断路器时应作市场调研，根据市场需求、产品定位等具体情况，选择符合要求的操作机构类型进行设计。目前，国内框架式断路器的主流

3、产品DW45年销量已达二十余万台，产品质量稳步提高，完全可与施耐德的M型断路器相媲美。DW45及其延伸产品W2、W3的操作机构属于合闸储能类型，以下对DW450操作机构(其结构、原理、功能完全一致)与业内同仁进行共同剖析，深入了解掌握它的结构、原理和功能，为改进以致设计操作机构打下基础。1储能合闸机构剖析1.1储能见图1所示，由手柄操作或电动操作机构驱动储能轴2带动凸轮1逆时针转动，凸轮1的外轮廓推动储能滚子5使储能杠杆3以O3为支点逆时针转动，在储能杠杆3的推动下，不断压缩储能弹簧13，如图2所示，当安装在凸轮1上释能滚子4压住

4、储能扣片6的下端，储能扣片6以O2为支点顺时针转动，它的另一端扣在储能半轴8缺口处，凸轮1被锁扣，储能结束。此时，手柄操作或电7动操作机构都不能驱动储能轴2转动，被压缩的储能弹簧13的能量被储存在储能杠杆3上待命。1.2合闸见图2所示，合闸装置包括按钮7、释能脱扣器9和杠杆12.。当操作机构符合合闸条件（后面详述）时，杠杆12.的凸台位于储能半轴8的脱扣指上方，手动按动按钮7绕O1顺时针转动，推动杠杆12绕支点O4逆时针转动，下压脱扣指使储能半轴8绕自身圆心顺时针转一角度，储能扣片6解扣绕O2顺时针转动解扣，凸轮1同时解扣绕储能轴

5、2圆心逆时针转动，储能杠杆3在被压缩的储能弹簧13的作用力下绕O3顺时针转动，见图7所示，储能杠杆3上的击打轴将储能弹簧13的能量瞬间释放在连杆27的受击滚子21上，由于杠杆22与安装在分闸扣片18上的轴承19、分闸扣片18与分闸半轴23此前已在再扣位置，所以Oa点可视为固定点，受击连杆27绕Oa点顺时针转动，带动连杆26推动悬臂24逆时针转动，断路器闭合。用释能脱扣器9驱动动力杆10推动杠杆12重复上述动作，实现电动合闸。1.3合闸条件7只有杠杆12.的凸台位于储能半轴8的脱扣指上方时，操作机构才符合合闸条件，DW45操作机构是

6、通过控制杠杆12.实现的。1.3.1储能如图3所示，操作机构已储能，储、释能指示31下面的凸台落入凸轮32的缺口中，档杆33顺时针转过让开，杠杆12在拉簧30作用下右移，杠杆12.的凸台位于储能半轴8的脱扣指上方，可合闸。如图4所示，操作机构已释能，储、释能指示31下面的凸台被凸轮32外轮廓抬起，档杆33逆时针转过，杠杆12被挡住不能合闸。1.3.2分闸如图5所示，操作机构已合闸，与主轴一体的悬臂347后部压住分、合闸指示件35，迫使档杆36逆时针转动，杠杆12被挡住不能合闸。如图6所示，操作机构已分闸，与主轴一体的悬臂34后部脱

7、离分、合闸指示件35，档杆36顺时针转过让开，杠杆12在拉簧30作用下右移，杠杆12.的凸台位于储能半轴8的脱扣指上方，可合闸。1.3.3欠压脱扣器欠压脱扣器正常工作状态即吸合状态，表示主电路电压正常，它的动力杆吸合上抬，分闸半轴23再扣。1自由脱扣分闸机构剖析1.1自由脱扣机构操作机构与触头系统的连接是通过自由脱扣机构实现的。自由脱扣机构有两种工作状态：（1）再扣状态：操作机构与触头系统相连，可对断路器进行闭合操作，此时自由脱扣机构为四连杆；（2）脱扣状态：操作机构与触头系统解扣，断路器分闸，自由脱扣机构消除一支点四连杆变为五连

8、杆，7脱扣瞬间触头系统的位置与操作机构无关，以保证操作者安全。见图7～8所示，自由脱扣机构由分闸半轴23、分闸扣片18、杠杆22、连杆26、连杆27、悬臂24组成。见图7所示，自由脱扣机构为再扣状态，断路器闭合，此时自由脱扣机构为四连杆：连杆1-O