摘要:本文概述了斷路器操作機構(gòu)的分類,介紹了CT17—35操作機構(gòu)的技術(shù)特性,闡述了其在應(yīng)用中的調(diào)試方法,展望了永磁操作機構(gòu)的發(fā)展動態(tài)。
關(guān)鍵詞:操作機構(gòu) 調(diào)試 發(fā)展動態(tài)
1.斷路器操作機構(gòu)
斷路器由三部分組成:斷路器本體、操作機構(gòu)、電源。作為斷路器主要部件的斷路器本體,它的功能是切斷負(fù)載或短路電流。按其滅弧所采用的介質(zhì)來分,可分為油斷路器,真空斷路器和六氟化硫(SF6)斷路器。操作機構(gòu)的功能是通過電動方式或手動方式實現(xiàn)斷路器觸頭的開合及滿足觸頭開合特性的各種要求。因此,雖然操作機構(gòu)在斷路器總造價中占較低的比率,但其在斷路器的開合特性起著至關(guān)重要的位置。電源部件的功能是為斷路器以電動方式開合提供足夠的能源。
就真空斷路器而言,目前真空技術(shù)已很“成熟”,世界上已經(jīng)有了可斷開100KA短路電流的真空斷路器。因此,對配電網(wǎng)開關(guān)設(shè)備而言,人們關(guān)心的技術(shù)參數(shù),已不是它的開斷容量,而更主要的是關(guān)注高可靠性和免維護(hù)設(shè)計。而對于真空斷路器而言,就目前的制造水平,包括我國自行設(shè)計和生產(chǎn)的產(chǎn)品,真空滅弧室的可靠性已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)高的水平,它的平均無故障時間已可達(dá)到25年,然而在實際運行中,配電網(wǎng)開關(guān)設(shè)備的可靠性卻并不樂觀,遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于真空無弧室已達(dá)到的可靠性水平。統(tǒng)計資料表明:設(shè)備故障中有70%~90%以上為操作機構(gòu)的機械故障。傳統(tǒng)的真空斷路器,其操作機構(gòu)主要是電動彈簧機構(gòu)和電磁操作機構(gòu)。對于機械電動彈簧機構(gòu),它所暴露出來的缺點是機械結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,零件數(shù)量多,且要求加工精度高,制造工藝復(fù)雜,成本高,產(chǎn)品的可靠性不易保證。對于電磁操作機構(gòu),其結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度和工作可靠性比電動—彈簧儲能機構(gòu)要有所改善,但其致命的問題是合閘線圈消耗功率太大,要求配置價格昂貴的蓄電池組,以及電磁機構(gòu)結(jié)構(gòu)笨重,動作時間較長。因此想依靠這兩種操作機構(gòu)的改進(jìn),來提高斷路器的可靠性和免維護(hù)水平,以及實現(xiàn)開關(guān)設(shè)備的自動化、運動化和智能化。這種設(shè)想是難以實現(xiàn)的。
從國外的產(chǎn)品發(fā)展趨勢看,10KV以下的真空斷路器還是以采用電磁機構(gòu)為主,而10KV以上的真空斷路器以采用電動彈簧機構(gòu)為主。隨著真空斷路器的迅速發(fā)展,對配套使用的彈簧操動機構(gòu)有了更高的要求。早先的電磁操動機構(gòu),因合閘功率大、合閘速度低等逐漸被彈簧操動機構(gòu)取代。CT8是我國開發(fā)研制的第一代彈簧操動機構(gòu)產(chǎn)品,在此基礎(chǔ)上,衍生出CT10、CT12等彈簧操動機構(gòu),得到了廣泛的推廣使用。70~80年代,我國還沒有適合于真空斷路器使用的長壽命彈簧操動機構(gòu)。1992年以后發(fā)展了幾種長壽命彈簧操動機構(gòu),我國開發(fā)第二代CT17、CT19等新一代彈簧操動機構(gòu)。它們的輸出特性與真空斷路器的反力特性有較好的匹配,輸出功能滿足大容量真空斷路器的要求,機械壽命已達(dá)到30000次。多數(shù)真空斷路器用的操動機構(gòu)(包括電磁機構(gòu)和彈簧機構(gòu))是集中布置的,即機構(gòu)被設(shè)計成獨立的元件,自成一體,這樣做便于操動機構(gòu)的集中生產(chǎn),有利于保證產(chǎn)品質(zhì)量。
2. CT17—35的結(jié)構(gòu)與性能
CT17—35是新一代彈簧操動機構(gòu),專門用于35kV真空斷路器。它的設(shè)計思想與10kV真空斷路器配用的彈簧操動機構(gòu)CT17結(jié)構(gòu)基本相同。
2.1技術(shù)特性
2.1.1合閘功率;350~500J,連續(xù)可調(diào),能滿足不同斷路器對輸出功的要求。
2.1.2機構(gòu)壽命;10000次。
2.1.3安裝方式;可正裝、倒裝或任意方向安裝。
2.1.4儲能系統(tǒng);齒輪傳動,承受沖擊負(fù)荷能力強,運行平穩(wěn),噪聲小,壽命長。所需電機功率僅200W,可靠性高。
2.1.5驅(qū)動系統(tǒng);對稱鉸鏈,受力均勻,磨損小。
2.1.6合分脫扣系統(tǒng);采用半軸搭扣和解鎖形式??劢永慰浚怄i方便。合分所需功率小,合分電流小。
2.1.7輔助開關(guān);輔助開關(guān)傳動系統(tǒng)運行角度小,遠(yuǎn)離死區(qū),轉(zhuǎn)角連續(xù)可調(diào),容易調(diào)至最佳狀態(tài)。
2.1.8行程開關(guān);采用LXW型,接點容量大,可用其直接切換儲能電機。有直流滅弧裝置。
2.1.9負(fù)載特性;因其專為35kV真空斷路器設(shè)計,與負(fù)載匹配良好,合分省力,速度可調(diào)范圍大。
2.1.10欠壓脫扣方式;拋棄繁瑣的機械系統(tǒng),采用電氣方式,結(jié)構(gòu)簡單,運行可靠,有新意。
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