1、高壓斷路器的操動機構操動機構是高壓斷路器的重要組成部分，它由儲能單元、控制單元、和力傳遞單元組成。高壓SF6斷路器的操動機構有多種型式，如彈簧操動機構、氣動機構、液壓機構、液壓彈簧機構等。根據滅弧室承受的電壓等級和開斷電流的差異，SF6產品選用彈簧機構、氣動機構或液壓機構。彈簧機構、氣動機構、液壓機構各自的特點比較見表1。表1 機構類型比較項目彈簧機構氣動彈簧機構液壓機構儲能與傳動介質螺旋壓縮彈簧/機械壓縮空氣/彈簧壓縮性流體/機械氮氣/液壓油壓縮性流體/非壓縮性流體適用的電壓等級40.5KV252KV126KV550KV126KV-550KV出力特性硬特性，反應快，自調整能力小軟特性，反應慢

2、，有一定自調整能力硬特性，反應快，自調整能力大對反力，阻力特性反應敏感，速度特性受影響大反應較敏感，速度特性在一定程度上受影響反應不敏感，速度特性基本不受影響環境適應性強，操作噪音小較差，操作噪音大強，操作噪音小人工維護量最小較小小相對優缺點無漏油、漏氣可能；體積小，重量輕稍有泄露不影響環境；空氣中水分難以濾除，易造成銹蝕制造過程稍有疏忽容易造成滲漏，尤其是外滲漏；存在漏油、漏液可能一彈簧操動機構 彈簧操動機構是一種以彈簧作為儲能元件的機械式操動機構。彈簧的儲能借助電動機通過減速裝置來完成，并經過鎖扣系統保持在儲能狀態。開斷時，鎖扣借助磁力脫扣，彈簧釋放能量，經過機械傳遞單元使觸頭運動。彈簧操

3、動機構結構簡單，可靠性高，分合閘操作采用兩個螺旋壓縮彈簧實現。儲能電機給合閘彈簧儲能，合閘時合閘彈簧的能量一部分用來合閘，另一部分用來給分閘彈簧儲能。合閘彈簧一釋放，儲能電機立刻給其儲能，儲能時間不超過15s（儲能電機采用交直流兩用電機）。運行時分合閘彈簧均處于壓縮狀態，而分閘彈簧的釋放有一獨立的系統，與合閘彈簧沒有關系。這樣設計的彈簧操動機構具有高度的可靠性和穩定性，既可滿足O-0.3 sec -CO-180 sec -CO操作循環，又可滿足CO-15sec-CO操作循環，機械穩定性試驗達10000次。 1.1 CT20彈簧操動機構動作原理 CT20型彈簧操動機構（圖1、圖2、圖3）利用電動

4、機給合閘彈簧儲能，斷路器在合閘彈簧的作用下合閘，同時使分閘彈簧儲能。儲存在分閘彈簧的能量使斷路器分閘。1.1.1 分閘動作過程圖1所示狀態為開關處于合閘位置，合閘彈簧已儲能（同時分閘彈簧也已儲能完畢）。此時儲能的分閘彈簧使主拐臂受到偏向分閘位置的力，但在分閘觸發器和分閘保持掣子的作用下將其鎖住，開關保持在合閘位置。分閘操作（圖1、2）分閘信號使分閘線圈帶電并使分閘撞桿撞擊分閘觸發器，分閘觸發器以順時針方向旋轉并釋放分閘保持掣子，分閘保持掣子也以順時針方向旋轉釋放主拐臂上的軸銷A，分閘彈簧力使主拐臂逆時針旋轉，斷路器分閘。1.1.2 合閘操作過程圖2所示狀態為開關處于分閘位置，此時合閘彈簧為儲能

5、（分閘彈簧已釋放）狀態，凸輪通過凸輪軸與棘輪相連，棘輪受到已儲能的合閘彈簧力的作用存在順時針方向的力矩，但合閘觸發器和合閘彈簧儲能保持掣子的作用下使其鎖住，開關保持在分閘位置。合閘操作（圖2、3）合閘信號使合閘線圈帶電，并使合閘撞桿撞擊合閘觸發器。合閘觸發器以順時針方向旋轉，并釋放合閘彈簧儲能保持掣子，合閘彈簧儲能保持掣子逆時針方向旋轉，釋放棘輪上的軸銷B。合閘彈簧力使棘輪帶動凸輪軸以逆時針方向旋轉，使主拐臂以順時針旋轉，斷路器完成合閘。并同時壓縮分閘彈簧，使分閘彈簧儲能。當主拐臂轉到行程末端時，分閘觸發器和合閘保持掣子將軸銷A鎖住，開關保持在合閘位置。1.1.3 合閘彈簧儲能過程圖3所示狀態

6、為開關處于合閘位置，合閘彈簧釋放（分閘彈簧已儲能）。斷路器合閘操作后，與棘輪相連的凸輪板使限位開關33HB閉合，磁力開關88M帶電，接通電動機回路，使儲能電機啟動，通過一對錐齒輪傳動至與一對棘爪相連的偏心輪上，偏心輪的轉動使這一對棘爪交替蹬踏棘輪，使棘輪逆時針轉動，帶動合閘彈簧儲能，合閘彈簧儲能到位后由合閘彈簧儲能保持掣子將其鎖定。同時凸輪板使限位開關33HB切斷電動機回路。合閘彈簧儲能過程結束。1.2 機械防跳原理圖4 機械防跳原理斷路器防跳性能可以通過兩個方面實現的：第一是操動機構本身實現機械防跳，第二是在操動機構的合閘回路中設置的“防跳”線路來實現。圖4介紹了機械防跳裝置的原理，其動作過

7、程如下:1）. 圖a所示狀態為開關處于分閘位置，此時合閘彈簧為儲能（分閘彈簧已釋放）狀態，凸輪通過凸輪軸與棘輪相連，棘輪受到已儲能的合閘彈簧力的作用存在順時針方向的力矩，但合閘觸發器和合閘彈簧儲能保持掣子的作用下使其鎖住，開關保持在分閘位置。 2）. 當合閘電磁鐵被合閘信號勵磁時，鐵心桿帶動合閘撞桿先壓下防跳銷釘后撞擊合閘觸發器。合閘觸發器以順時針方向旋轉，并釋放合閘彈簧儲能保持掣子，合閘彈簧儲能保持掣子逆時針方向旋轉，釋放棘輪上的軸銷B。合閘彈簧力使棘輪帶動凸輪軸以逆時針方向旋轉，使主拐臂以順時針旋轉，斷路器完成合閘。 3）滾輪推動脫扣器的回轉面，使其進一步逆時針轉動。從而，脫扣器使脫扣桿順

8、時針轉動(見圖4b)，從防跳銷釘上滑脫，而防跳銷釘使脫扣桿保持傾斜狀態(見圖4c). 4）.斷路器合閘結束，合閘信號消失電磁鐵復位(見圖4d).5) .如果斷路器此時得到了意外的分閘信號開始分閘， 在分閘 在這一過程中，只要合閘信號一直保持，脫扣桿由于防跳銷釘的作用始終是傾斜的，從而鐵心桿便不能撞擊脫扣器，因此，斷路器不能重復合閘操作(見圖4e)實現防跳功能。 當合閘信號解除時，合閘電磁鐵失磁，鐵心桿通過電磁鐵內彈簧返回，則鐵心桿和脫扣桿均處于圖4a狀態，為下次合閘操作作好了準備。1.3彈簧操作機構的組成 彈簧操作機構主要由箱體、二次控制部分、機構芯架組成。1.3.1) 箱體 主要是將二次控制

9、部分、機構芯架部分保護在相對封閉的空間,箱體防護等級為IP54。1.3.2) 二次控制部分操動機構箱內，帶有完善的二次控制和保護回路，如儲能電機的過載，超時等保護信號，就地、遠方操作選擇，自帶防跳回路及SF6氣體密度監測系統。1.3.3) 機構芯架主要構成： 凸輪軸裝配分閘機構裝配合閘機構裝配合閘彈簧裝配分閘彈簧裝配操作機構總裝。1.3.3.1凸輪軸裝配凸輪軸裝配由棘輪裝配、微動開關裝配和離合器等構成，完成合閘彈簧儲能的功能，通過微動開關實現對儲能電機的控制。1.3.3.2 分閘機構裝配分閘機構裝配由分閘電磁鐵、拐臂、分閘掣子裝配構成。完成合閘位置的保持和接受分閘命令進行分閘操作。1.3.3.

10、3合閘機構裝配合閘機構裝配由合閘電磁鐵、防跳裝置、合閘儲能保持掣子裝配等構成。完成合閘彈簧儲能后保持和接受合閘命令進行合閘操作。1.3.3.4合閘彈簧裝配合閘彈簧裝配包括合閘彈簧筒，拉桿，合閘彈簧等。1.3.3.5分閘彈簧裝配 分閘彈簧裝配包括分閘彈簧，油緩沖器裝配等1.4 彈簧機構的技術參數1.4.1機構的參數見表2表21彈簧機構活塞桿行程 mm2拐臂滾子和機構凸輪之間間隙1.40.3斷路器處于分閘狀態合閘彈簧已儲能。見圖83合閘彈簧定位螺母與定位桿距離12.047.04合閘電磁鐵行程C5.05.5斷路器處于分閘狀態。見圖9觸發器與脫扣器間隙D2.02.5CD3.03.5觸發器與防跳桿間隙E

11、1.02.55分閘電磁鐵行程F2.83.2斷路器處于合閘狀態 。見圖10觸發器與脫扣器間隙G0.81.2FG1.62.41.4.2控制回路與輔助回路參數控制回路與輔助回路參數見表3 控制回路與輔助回路參數 表 3序號項目單位數據備注1分、合閘線圈控制電壓VDC220DC 1102分閘線圈電流A25.83合閘線圈電流A23.34電機電源電壓VDC110/220AC220按訂貨合同5電機功率W3006電機轉速r.p.m7507電機電流A5.52.78加熱器電壓V220功率W1001.4.3 SF6氣體壓力參數SF6氣體壓力參數隨所配的產品，表4以LW25-126為例表 4 （20）序號項目單位數據

12、1額定充氣壓力MPa0.500.40*2補氣報警壓力MPa0.450.030.350.033斷路器閉鎖壓力MPa0.400.030.300.03 注：帶*0.40為低溫使用開斷電流31.5kA1.5 配彈簧機構的斷路器在運行中的故障處理見表5 表5 分類不正常現象估計主要原因調查事項及對策關合動作的異常1.不能電氣合閘1.1 電源不良檢查控制電壓U80%Ue1.2 電氣控制系統不良控制線斷線,端子松,合閘線圈故障,輔助開關接點故障1.3 SF6氣體壓力不足,壓力開關動作閉鎖補氣到額定壓力1.4彈簧未儲能故障電機回路電源故障，檢查回路電壓U85%Ue電機過流或儲能過時報警電機或機械系統故障1.5

13、 其它手動關合合閘電磁鐵,合閘,檢查電磁鐵間隙2. 不能電氣分閘2.1電源不良檢查控制電壓U60%Ue2.2電氣控制系統不良控制線斷線,端子松,分閘線圈故障,輔助開關接點故障2.3 SF6氣體壓力不足,壓力開關動作閉鎖補氣到額定壓力2.4其它手動關合分閘電磁鐵,分閘,檢查電磁鐵間隙氣壓控制系統異常3.SF6氣體壓力下降,63GA發出補氣報警 漏氣補氣至額定壓力,參考充氣作業要領,查找漏氣點,消除漏點1.6）現場使用中幾個問題1.6.1）彈簧操作機構潤滑脂的使用 彈簧操作機構的傳動零件較多，而其本身又對傳動摩擦等反力特別敏感，所以出廠時對諸如軸銷，軸承，齒輪，彈簧筒等轉動和直動產生相互摩擦的地方

14、涂敷低溫2#潤滑脂。在運行了六年后，一些潤滑脂需重新涂敷。注意棘輪齒面部和大小棘爪與棘輪接觸處一定不要涂抹低溫2#潤滑脂，以防影響機構動作的準確性。具體涂敷見圖7。圖71.6.2)機構行程的檢查和凸輪間隙的確認 手動慢分，慢合機構可以測量機構行程和本體行程見圖8，測量值應符合表2的技術要求。行程不夠時，首先測量凸輪間隙，凸輪間隙越大，行程越小。圖81.6.3）電磁鐵間隙的檢查和調整具體檢查方法如下：1.6.3.1 測量合閘電磁鐵配合間隙時，產品應處于分閘位置，操動機構應插入合閘防動銷進行測量。應符合表2的技術參數，見圖91.6.3.2測量分閘電磁鐵配合間隙時，產品應處于合閘位置，操動機構應插入

15、分閘防動銷進行測量。應符合表2的技術參數，見圖10圖9 合閘電磁鐵的裝配及調整圖10 分閘電磁鐵的裝配及調整1.6.3.3 調整電磁鐵配合間隙在廠內已調整好，到達現場后不需要再進行調整。若出現異常，其調整方法如下：合閘電磁鐵行程尺寸的調整：松開螺母93，對稱擰動螺釘94，調整限位尺寸。尺寸G的調整；松開螺母92，擰動鐵心桿，移動鐵心撞頭位置。分閘電磁鐵行程尺寸的調整：松開螺母104，對稱擰動螺釘103，調整限位尺寸。尺寸D、E的調整：松開螺母102，擰動鐵心桿，移動鐵心撞頭位置。注意：由于電磁鐵的各配合間隙是相互聯系的，所以每調一個尺寸，對其它尺寸應進行復查，直到全部合格為止，最終鎖緊螺母。1

16、.6.4）微動開關和凸輪間隙的復查微動開關和凸輪間隙，決定了儲能電機的是否正確動作，用塞尺測量應符合圖11的要求，即電機在未儲能的狀態下測量，7mm微動開關不切換，8mm微動開關切換。圖111.6.5 合閘彈簧手動儲能的方法當電機回路失去電源時，合閘彈簧可手動儲能其方法見圖12將套桿121和套板手123插入棘爪軸的六角頭內，順時針方向旋轉套筒板手123就可將合閘彈簧儲能1.4.4 分、合閘電磁鐵配合間隙的檢查分、合閘電磁鐵的配合間隙，現場一般不須進行調整，但為了避免有誤，現場應進行復查和確認，復查間隙的參數要求見表2，具體位置見圖9，圖圖12 手動操作裝置安裝121套桿； 122棘爪軸； 12

17、3套板手； 124套筒板手； 125套管；126蓋板； 127機構箱； 128起重桿； 129螺母； 12-10軸承；1211拐臂； 12-12合閘彈簧儲能示意1.7彈簧機構目前的發展趨勢和國內外水平進年來彈簧機構由于其本身眾多的優點所決定在SF6斷路器中得到了廣泛的應用，尤其在用于操作功較小的自能式和半自能式滅弧室中，由于其體積小，操作噪音小，對環境無污染，耐氣候條件好，免運行維護，可靠性高等一系列優點受到電力系統廣大用戶的推崇，是當前發展勢頭迅猛的一種斷路器操作機構。統計資料表明國產開關與進口開關在質量上的主要差別是在操動機構上，由操動機構造成的非計劃停運占非計劃停運總數的63.2%，扣除

18、操動機構的影響，國產開關與進口開關的非計劃停運率相當。操作動構的專業化生產能提高國產開關的可靠性。使我廠生產的開關與進口開關可靠性提高到同一水平。二氣動-彈簧操動機構 SF6產品所配的氣動操動機構是一種以壓縮空氣做動力進行分閘操作，輔以合閘彈簧作為合閘儲能元件的操動機構。壓縮空氣靠產品自備的壓縮機進行儲能，分閘過程中通過氣缸活塞給合閘彈簧進行儲能，同時經過機械傳遞單元使觸頭完成分閘操作，并經過鎖扣系統使合閘彈簧保持在儲能狀態。合閘時，鎖扣借助磁力脫扣，彈簧釋放能量，經過機械傳遞單元使觸頭完成合閘操作。所以該機構確切應為氣動-彈簧操動機構。氣動-彈簧操動機構結構簡單，可靠性高，分閘操作靠壓縮空氣

19、做動力，控制壓縮空氣的閥系統為一級閥結構。合閘彈簧為螺旋壓縮彈簧。運行時分閘所需的壓縮空氣通過控制閥封閉在儲氣罐中，而合閘彈簧處于釋放狀態。這樣分，合閘各有一獨立的系統。儲氣罐的容量能滿足這樣設計的彈簧操動機構具有高度的可靠性和穩定性，既可滿足O-0.3 sec -CO-180 sec -CO操作循環，機械穩定性試驗達一萬次。氣動-彈簧操動機構根據滅弧室承受的電壓等級和開斷電流的差異，分為CQ6機構（日本三菱型號AM25）和CQ7機構（日本三菱型號AM32），CQ6機構主要用于220KV及以下等級的產品，CQ7機構主要用于363KV和550KV等級的產品。下面介紹220KV瓷柱式SF6斷路器用

20、CQ6機構。2.1斷路器操動機構的技術數據見表6。 操動機構的技術數據 表6序號名 稱單位參 數 值1分.合閘操作控制電壓VDC220或DC1102分閘線圈電流A2.5 3合閘線圈電流A2.34分閘線圈電阻 195% 5合閘線圈電阻 335%6分/合閘回路數個2/1 7壓縮機電源電壓和電機功率V/ kW AC380/2.2(50Hz)或DC220/1.58加熱器電源電壓VAC220功率W2250 9額定操作空氣壓力MPa1.5010斷路器閉鎖操作空氣壓力MPa1.2011斷路器重合閘閉鎖壓力MPa1.4312斷路器解除重合閘閉鎖空氣壓力MPa1.4613壓縮機啟動壓力MPa1.4514壓縮機停

21、止壓力MPa1.5515安全閥動作空氣壓力MPa 1.701.80 16安全閥復位空氣壓力MPa 1.451.5517分閘鐵心行程ST（見圖22）mm2.02.4脫扣桿間隙GTmm0.50.9ST-GTmm0.71.418合閘鐵心行程SC (見圖22)mm4.55.5脫扣板與閉鎖杠桿間隙GC1mm2.03.5防跳躍間隙 GC2mm1.02.019活塞行程(見圖21) B3-B1mm140.0 .0活塞超程 B1-B2 mm6.01.0SF6氣體壓力參數 表7（20）序號項目單位數據1額定充氣壓力MPa0.600.50*2補氣報警壓力MPa0.550.030.450.033斷路器閉鎖壓力MPa0

22、.500.030.400.03 注：帶*0.50為低溫使用開斷電流40kA2.2 CQ6型氣動-彈簧操動機構動作原理 CQ6型氣動-彈簧操動機構見圖13、圖14、圖15。氣動-彈簧操動機構是由活塞和氣缸組成的驅動機構，還包括控制壓縮空氣的控制閥，由電信號操縱的合閘和分閘電磁鐵、以及合閘彈簧，緩沖器，分閘保持掣子、脫扣器等其它零部件。 分閘動作過程 圖13所示狀態為開關處于合閘位置，由控制閥內彈簧在連板上產生的順時針方向的力矩被掣子在連板上產生的逆時針方向的力矩抵消，使控制閥不能動作，控制閥將壓縮空氣封閉在儲氣罐中，使壓縮空氣罐內的壓縮不能通過產品在合閘彈簧作用下保持合閘位置。分閘操作（圖13，

23、14，15）分閘信號使分閘線圈帶電，并使分閘撞桿撞擊分閘觸發器，分閘觸發器順時針方向旋轉，帶動鎖扣掣子逆時針方向旋轉。這樣由控制閥內彈簧在連板上產生的順時針方向的力矩將控制閥打開，將在儲氣罐中的壓縮空氣釋放，壓縮空氣進入氣缸，迫使活塞向下運動，通過傳動系統打開動觸頭完成分閘操作，斷路器分閘。以下為具體動作原理。 圖13 在合閘位置(見圖13)由控制閥內彈簧在連板上產生的順時針方向的力矩被掣子在連板上產生的逆時針方向的力矩抵消，使控制閥不能動作，使壓縮空氣罐內的壓縮不能通過產品在合閘彈簧作用下保持合閘位置圖14分閘操作的過程如下：（圖14，15） a分閘信號使分閘電磁鐵通電 b.分閘電磁鐵的動鐵

24、芯向下運動,撞擊掣子。掣子由兩個連桿和三根短軸組成,白色軸連接著兩個連桿，兩根黑色軸將兩個連桿分別連在機架上。掣子右側的連桿在鐵芯的撞擊下順時針旋轉，左側的連桿反時針旋轉，因而連板和掣子的約束被釋放。 c連板順時針轉動，使控制閥在其內部彈簧力的作用下打開。 d壓縮空氣罐內的壓縮空氣進入氣缸。 e壓縮空氣推動活塞向下與活塞相連的動觸頭被帶動，斷路器分閘。 f.在分閘操作的最后階段，連板被與活塞相連的凸輪下壓，使控制閥又回到合閘位置狀態。氣缸內的空氣通過排氣口排出。最后軸“A被分閘保持掣子鎖住，斷路器分閘操作完成。在分閘操作時，合閘彈簧由活塞作功儲能。 圖15合閘操作 （圖15）圖15所示狀態為開

25、關處于分閘位置。在分閘位置，斷路器是由通過連接在機架上的分閘保持掣子在機械上鎖住。分閘保持掣子受到由合閘彈簧力產生的反時針方向的力矩作用，此時其又與脫扣器和自身軸銷構成“死點”結構產生順時針方向力矩，保持產品的分閘狀態。觸頭合閘需要的功是從合閘彈簧取得的。當軸“A”3被釋放，活塞由合閘彈簧驅動向上經傳動系統使動觸頭閉合。合閘操作過程如下： a合閘信號使合閘電磁鐵通電。 b.合閘電磁鐵的鐵芯向下撞擊脫扣器 c脫扣器和分閘保持掣子之間的“死點狀態解除 d.分閘保持掣反時針轉動，軸“A”從分閘保持掣于的約束中釋放。 e，活塞和動觸頭由合閘彈簧驅動向上完成合閘。 重合閘操作： 斷路器的重合閘操作是依靠

26、斷路器分閘后，其氣動機構的傳動系統與控制回路能迅速地恢復到準合閘狀態，然后在重合閘繼電器(在主控室)的控制下斷路器再次合閘。如果短路故障已經解除，則重合閘成功，斷路器繼續正常運行，如果短路故障尚來解除，則關合后立即(但不小于40ms)分閘，進行一次不成功的重合閘操作。 斷路器的機械防跳原理：（圖16）斷路器防跳性能可以通過兩個方面實現的第一是操動機構本身實現機械防跳，第二是在操動機構的合閘回路中設置的“防跳”線路來實現。有時開關在設計院設計中已經有電氣防跳，故為防止沖突，可將我廠產品中的電氣防跳回路解除。目前在CQ6型操動機構上裝有一個機械防跳裝置。 圖16介紹了機械防跳裝置的原理，其動作過程

27、如下: a分閘保持掣子鎖住鈾“A“使斷路器保持在分閘位置。軸“A”與操作桿連在一起，合閘彈簧的反力作用在其上，方向如圖所示，這樣，軸“A”便給分閘保持掣子一個逆時針的轉矩但同時分閘保持掣子還被脫扣器通過滾輪鎖住。 b當合閘電磁鐵被合閘信號勵磁時，鐵心桿帶動脫扣桿撞擊脫扣器，使它逆時針方向轉動，解脫了對分閘保持掣子的約束。分閘保持掣子便在合閘彈簧的反力作用下逆時針轉動，軸“A”被解脫，斷路器合閘。同時，鐵心桿通過脫扣桿壓下防跳銷釘 c滾輪推動脫扣器的回轉面，使其進一步逆時針轉動。從而，脫扣器使脫扣桿順時針轉動(見圖16b)，從防跳銷釘上滑脫，而防跳銷釘使脫扣桿保持傾斜狀態(見圖16c). d，如

28、果斷路器此時得到了意外的分閘信號開始分閘，軸“A”便會向下運動，分閘保持掣子在復位彈簧作用下順時針轉動鎖住軸“A”，然后，分閘保持掣子本身又被脫扣器鎖住。 在這一過程中，只要合閘信號一直保持，脫扣桿由于防跳銷釘的作用始終是傾斜的，從而鐵心桿便不能撞擊脫扣器，因此，斷路器不能重復合閘操作(見圖16e)實現防跳功能。 當合閘信號解除時，合閘電磁鐵失磁，鐵心桿通過電磁鐵內彈簧返回，則鐵心桿和脫扣桿均處于圖16a狀態，為下 次合閘操作作好了準備。圖16斷路器的閉鎖： 為保證斷路器獲得所需要的開斷能力，在斷路器操動機構的控制回路中設有以下兩種閉鎖裝置，一種為低空氣操作壓力閉鎖；一種為低SF6壓力閉鎖。

29、斷路器的緩沖： 為使斷路器的分、合閘操作比較平穩，該斷路器采用油緩沖器來吸收分、合操作中的剩余能量，減少對斷路器本身的沖擊，提高產品的機械可靠性。2.3氣動-彈簧操動機構的組成氣動-彈簧操作機構主要由機構箱體、二次控制部分、機構芯組成。2.3.1) 箱體 主要是將二次控制部分、機構芯部分保護在相對封閉的空間,箱體防護等級為IP54。2.3.2 二次控制部分操動機構箱內，帶有完善的二次控制和保護回路，如就地、遠方操作選擇，自帶電氣防跳回路，非全相保護回路，空壓機控制回路等以及空氣/SF6低氣壓閉鎖，電機運轉及過載等保護信號和SF6氣體密度監測系統。c) 電氣防跳躍回路合閘信號給出后,斷路器合閘

30、,轉換開關轉換,52a接通分閘回路,52a*為其中一對特殊長接點,先于52a接通,使52Y防跳繼電器動作,切斷合閘回路。若合閘信號未撤除，分閘信號又給出，斷路器分閘，52a*打開，防跳繼電器通過已閉合的常開接點52Y和R2自保持，合閘回路中的接點52Y仍斷開，合閘回路仍不通，斷路器不會再次合閘。直至撤除了合閘信號，52Y繼電器復位，合閘回路接通后，才能進行下一次合閘d) 非全相運行保護回路 斷路器合閘時,若出現某極拒合,或出現個別極因故跳閘時,這種狀態的延續時間超過時間繼電器47T的整定時間,它的觸點將接通而啟動47TX,47TX的觸點將接通分閘控制回路,使處于合閘位置的各極分閘,并同時發出報

31、警信,47T的整定時間為12s。 e) 壓縮機電機回路當儲氣罐空氣氣壓在壓縮機啟動氣壓1.45MPa以下時，壓力開關63AG閉合，使接觸器88ACM通電,接通電機回路，壓縮機電機ACM啟動。氣壓升至壓縮機停止氣壓1.55MPa時，壓力開關63AG打開,電動機停轉。如壓縮機電機出現過負荷，熱繼電器49M使88ACM斷電，電動機自動停機。熱繼電器49M的整定電流為4.8A。f)加熱器回路三極機構箱內均裝有兩套空氣加熱器SH1和SH2，加熱器SH1與溫濕度控制器串聯。當空氣濕度大于80%時或當環境溫度在5以下時，自動投入SH1，驅除機構箱內的潮氣或加熱，高于15時SH1退出運行。當溫度低于0時，投入

32、SH2為機構箱內加熱。同時投入SH3為防凍箱加熱，防止放水閥門結冰堵死。 g)低SF6密度保護斷路器本體內的SF6氣體密度降低至補氣氣壓0.55MPa時，密度繼電器的報警觸點63GA動作,發出報警信號,提醒值班人員對斷路器補充SF6氣體。若SF6氣體密度繼續降低至開關閉鎖氣壓0.5MPa時，密度繼電器的閉鎖觸點63GL閉合，使63GLX動作，切斷分、合閘控制回路，斷路器不能進行分、合閘操作。 h)重合閘閉鎖重合閘閉鎖的含義:重合閘操作是指一個完整的重合閘操作順序，即O-0.3s-CO。重合閘閉鎖是指對整個操作順序的閉鎖。也就是說，空氣壓力有泄漏且低于1.43MPa時，產品不應執行“O-0.3s

33、-CO”這樣的操作順序。而只能執行單分或單合操作；當空氣壓力高于1.43MPa時,產品能執行完整的“O-0.3s-CO”操作。重合閘閉鎖信號是在操動機構的壓縮空氣泄漏、氣壓下降時由壓力開關63AR發出的。63AR的這對觸點在常壓下為常閉觸點。當斷路器正常運行時（P=1.5MPa）它是斷開的。當氣壓下降到1.43MPa時，它會閉合，而當氣壓升高到1.46MPa時，它又斷開.j)分閘閉鎖（空氣欠壓閉鎖報警） 當空氣氣壓1.2MPa時，63AL接點閉合，63ALX通電勵磁，其接點63ALX斷開，從而切斷合閘回路和分閘回路，實現斷路器操作閉鎖。2.2.3操作機構芯的組成見 圖18a) 氣動-彈簧操動機

34、構是由控制合閘操作部分的機構架，控制壓縮空氣的控制閥，由電信號操縱的合閘和分閘電磁鐵、活塞和氣缸組成的驅動機構，以及合閘彈簧，緩沖器，分閘保持掣子、脫扣器等其它零部件。b) 氣動-彈簧操動機構的關鍵部件控制閥見圖19圖192.2.4 SF6氣體和壓縮空氣監控系統a)SF6氣體監控系統圖（20）表示了SF6氣體監控系統。各相的SF6氣體監控系統是獨立的。 SF6 氣體監控系統包括以下部分：溫度補償式SF6密度控制器, SF6氣體壓力表,帶有保護蓋的充氣閥門檢驗口,截止閥。溫度補償式SF6密度控制器有兩種監控功能:( 見控制原理圖)其一：當SF6氣壓低于0。55Mpa（5.5Kgf/cm2.200

35、C）時，發出補氣警告。其二：當SF6氣壓低于0。50Mpa（5 Kgf/cm2.200C）時，切斷分，合閘回路。使斷路器不能操作b) 壓縮空氣和SF6氣體監控系統 壓縮空氣和SF6氣體監控系統見圖（20） 圖20 斷路器每相均有一臺空氣操動機構和儲氣罐，三相的儲氣罐通過氣管連接起來。三相共用一個空氣壓縮機。 空壓機和包括有空氣壓力表,空氣壓力開關的壓縮空氣監控系統通常置于B相結構箱中。 空氣壓力開關63AG用于控制空壓機的啟動，當壓縮空氣壓力低于1.45MPa時,其接點閉合，高于1.55MPa時打開。 空氣壓力開關63AL用于斷路器操作閉鎖控制，當空氣壓力低于1.20MP（12kgf/cm2）

36、時，其接點閉合，高于1.30MPa（13kgf/cm2）時打開。在壓縮空氣監控系統中，還包括以下部件：-逆止閥用于防止壓縮空氣倒流入空壓機中。-安全閥用于防止壓縮空氣壓力高于最高工作壓力。-換氣裝置使儲氣罐中的壓縮空氣有一恒定的泄漏，以使空壓機能定期地工作。以防長期不運轉產生銹蝕，卡塞。-換氣截止閥在壓縮空氣泄漏檢查時用來關閉換氣裝置,空氣壓力開關63AR用于斷路器重合閉鎖控制。萬一壓縮空氣有泄漏時，當壓力泄漏到1.43MPa時，63AR的一對常開接點閉合。給電站主控室的重合閘回路發出重合閘閉鎖信號，此時不能對開關進行重合閘（指 分 0.3S - 合分）操作。2.3 機構尺寸的檢查和調整尺寸應

37、符合表6規定2.3.1機構行程尺寸是由機械加工尺寸決定的一般情況下是合格的，不需要調整。如果檢查發現超行程（緩沖器過沖）不合格，其主要原因是機構芯的托板間距離261mm尺寸有問題。用390N.m力矩扳手松開固定托板的雙頭螺栓的鎖緊螺母，調整托板間距離尺寸為261mm，調整合格后再用原力矩緊固。如果檢查發現本體超行程不合格，其主要原因是單極斷路器的滅弧室與機構箱相序不對，如果發現這種情況，應盡快按相同相序滅弧室和機構箱安裝。如果產品的SF6氣管已經連接，滅弧室內已重新充入SF6氣體，則相序調整就必須重新測量行程，若行程不符合要求，需要重新調整。具體方法是：參照圖21 ，用770N.m力矩扳手松開

38、雙頭螺栓的鎖緊螺母（右旋）和（左旋）；鎖緊螺母上有緊定螺釘M66，應事先拆除；順時針轉動雙頭螺桿，則超行程減小，逆時針轉動則超行程增大；調整合格后再用原力矩緊固。 圖21 2.3.2分、合閘電磁鐵配合間隙的檢查和調整分、合閘電磁鐵配合間隙，現場一般不須進行調整，但為避免有誤，現場應進行復查和確認，復查間隙的參數要求見表9， 具體位置見圖22。圖22a) 電磁鐵間隙的檢查和調整應符合表9的技術參數，具體檢查方法如下：測量分閘電磁鐵配合間隙時，產品應處于合閘位置，操動機構應插入分閘防動銷進行測量。應符合表9的技術參數.測量合閘電磁鐵配合間隙時，產品應處于分閘位置，操動機構應插入合閘防動銷進行測量。

39、見圖22b) 調整電磁鐵配合間隙在廠內已調整好，到達現場后不需要再進行調整。若出現異常，其調整方法如下：分閘電磁鐵行程尺寸ST的調整：松開螺母2，對稱擰動螺釘1，調整限位尺寸。尺寸GT的調整；松開螺母3，擰動鐵心桿，移動鐵心撞頭位置。合閘電磁鐵行程尺寸SC的調整：松開螺母11，對稱擰動螺釘10，調整限位尺寸。尺寸GC1、GC2的調整：松開螺母12，擰動鐵心桿，移動鐵心撞頭位置。注意：由于電磁鐵的各配合間隙是相互聯系的，所以每調一個尺寸，對其它尺寸應進行復查，直到全部合格為止，最終鎖緊螺母。表9 操動機構的技術數據序號名 稱單位參 數 值分閘電磁鐵（見圖23）分閘鐵心行程STmm2.02.4脫扣

40、桿間隙GTmm0.50.9配合間隙差值ST-GTmm0.71.4合閘電磁鐵（見圖23）合閘鐵心行程SCmm4.55.5脫扣板與閉鎖杠桿間隙GC1mm2.03.5防跳躍間隙GC2mm1.02.0操動機構（見圖22）活塞行程B3-B1mm140.0 .0活塞超程B1-B2mm6.01.02.4氣動-彈簧操動機構的維護a) 每六年建議更換的零件(根據檢修情況) 見表10更換機構的零件之前，斷路器應退出運行。表10 更換周期 零件名稱 參 考6年閥片見圖19，若未損壞可繼續用閥密封見圖19，如未損壞可繼續用操作5000次控制閥裝配見圖19 b) 機構箱的密封，防潮問題 機構箱及門的密封設計能保證箱體防

41、水要求。通風孔的設計及電纜孔的密封設計與加熱器的配套使用，能保證機構箱內元件通風良好，不受潮。加熱器8SH1的投入為人工控制，所以在陰雨天，潮氣大時要一直投運。c)氣動-彈簧操動機構潤滑脂的涂敷機械防跳銷釘,傳動系統、軸銷、擋圈等應定期（每年）上油，防止生銹卡死。具體見表11表11商品 名 稱 7019-1極壓復合鋰基2號潤滑脂本頓二硫化鉬鋰基潤滑脂 2號低溫潤滑劑應 用 位 置防銹處 動密封處的滑動零件 SF6氣體中的機械傳動處 空氣中的機械傳動處作 用用于空氣中的一般防銹潤滑劑滑動潤滑劑 SF6氣體中傳動件的潤滑劑空氣中專用低溫潤滑劑d) 運行期間排水由于空氣濕度和壓縮機二級排氣溫度影響，

42、造成水分進入儲氣罐中。所以每隔七天排水一次，以減少儲氣罐中水分積存。在冬夏可以增加排水次數（一星期兩次）冬天利用中午排水，夏天利用早晨排水。并且把空氣配管上的換氣螺帽松開，以排除配管及控制閥中的水分。e) 壓縮機油位 檢查曲軸箱內的油面，如低于油標高度1/4時，應往曲軸箱內加油，加油到上刻度線以下位置。注意！加油時油面不能高出上刻度線。油面低于油標高度1/4時，嚴禁空壓機工作。 2.5配氣動機構的斷路器在運行中故障的簡單處理見表12表12分類不正常現象估計主要原因調查事項及對策關合動作的異常分閘動作的異常1.不能電氣合閘1.1 電源不良檢查控制電壓U80%Ue1.2 電氣控制系統不良控制線斷線

43、,端子松,合閘線圈故障,輔助開關接點故障1.3 空氣或SF6氣體壓力不足,壓力開關動作閉鎖補氣到額定壓力1.4 其它手動關合合閘電磁鐵,合閘,檢查電磁鐵間隙2. 不能電氣分閘2.1電源不良檢查控制電壓U60%Ue2.2電氣控制系統不良控制線斷線,端子松,分閘線圈故障,輔助開關接點故障2.3空氣或SF6氣體壓力不足,壓力開關動作閉鎖補氣到額定壓力2.4其它手動關合分閘電磁鐵,分閘,檢查電磁鐵間隙氣壓控制系統異常3.SF6氣體壓力下降,63GA發出補氣報警3.1 漏氣補氣至額定壓力,參考充氣作業要領,查找漏氣點,消除漏點4.空氣壓力下降壓力開關閉鎖4.1 漏氣查找漏氣原因,消除漏點4.2 空壓機停

44、止運轉檢查電機電源,電機控制回路3維修檢查項目分為一般性檢查和大修性檢查。一般性檢查是指僅對操作機構箱及機構、空氣壓縮機系統進行的維護和對損壞的零部件進行更換。一般性檢查可在運行現場進行。 大修性檢查是指對于操作機構操作次數超過3000次應對操作機構進行徹底檢修。大修性檢查建議在制造廠進行；若現場條件許可，也可以在現場進行。3.1維修檢查項目3.1.1操作機構3.1.2 操動機構的潤滑：對箱內所有連接部位都必須進行潤滑處理，對存在生銹件的要進行更換。3.1.3 緩沖器的檢修：檢查緩沖器是否有漏油現象；檢查緩沖器拉桿是否有拉傷，對有拉傷的要進行更換，并檢查緩沖器缸體，如有損傷也要予以處理。3.1

45、.4 檢查固定行程螺母和擋圈：對螺母和擋圈必須用專用工具進行防松檢查，重新緊固。3.1.5檢查控制閥是否有生銹現象，若有則要更換3.1.6 對控制閥內的帽型密封、閥墊進行全部更換。3.1.7 檢查閥體內有無拉傷，防松帽是否滑絲。3.1.8檢查觸發器、摯子、及軸承是否存在磨損，若有磨損則要更換。3.1.9更換解體部分的“O”型圈：將設備上解體部分“O”型圈全部換掉并做破壞處理，用刮膠板去除原存密封膠，用酒精清洗密封面，對密封圈及密封槽進行嚴格檢查后，使用規定的密封膠，換上新的“O”型圈。3.2 SF6氣體系統3.2.1 斷路器本體：使用檢漏儀對充放氣閥門進行泄漏檢查，對存在漏氣的閥門進行更換。同

46、時對閥門蓋板內的“O”型圈進行更換，并對閥門蓋板進行充氣檢查。3.2.2. 操動機構箱內 檢查效驗SF6密度控制器的整定值： 63GA 動作值：P1=0.550.3 MPa 復歸值：P2=P1+（0.010.05）MPa 63GL 動作值：A=0.500.3 MPa 復歸值：B=A+（0.010.05）MPa 檢查箱內所有閥門，對所有存在漏氣現象的閥門必須更換。處理后的所有閥門必須保證在正確的常開、常閉位置。檢查箱內SF6漏氣現象：對拆裝過的密封面進行漏氣情況檢查，確保無漏氣現象。 壓縮空氣系統：3.3.1檢查產品壓縮空氣系統相關的整定值 壓縮機啟動壓力： 動作值：1.450.03 Mpa 復

47、歸值：1.550.03 MPa 斷路器閉鎖操作壓力：動作值：1.20.03 MPa復歸值：1.30.03 MPa 重合閘閉鎖空氣壓力動作值：1.430.03 MPa復歸值：1.460.03 MPa 安全閥動作壓力： 動作值：1.7 1.8 MPa復歸值：1.45 1.55 MPa3.3.2 對空氣系統閥門進行檢漏，有漏氣現象的必須更換。所有箱內空氣閥門必須保證在常開位置，箱外空氣閥門保證在關閉位置。3.3.3空氣壓縮系統檢漏：包括箱內及箱外檢漏。對存在漏氣的要進行處理，對損壞件要進行更換，空壓機工作400小時后需進行大修。3.3.4檢查空壓機的啟動打壓情況是否正常。3.4對操作機構箱的檢查 輔

48、助開關及繼電器觸點的檢查：必須對兩種動作位置的觸點進行檢查，對接觸不良和觸點有粘連的都必須更換。 加熱器的檢查：對設備的加熱回路、加熱器進行檢查，并對有加熱不良現象的進行更換。 檢查位置指示器及計數器。機構箱內漏水及生銹情況檢查：對原涂抹的防水膠進行檢查，對有爆裂和脫落現象的進行修補；對設備內部生銹件進行更換處理。 門密封： 檢查門密封墊，對老化和缺少的進行修補。 緊固或更換箱內固定件螺釘、控制回路接線端子螺釘。 潤滑處理：對設備內部的連接系統、控制閥內部的連接系統做潤滑防銹處理。3.5 檢查維護后的試驗手動分合：對設備手動分合各5次，電動分合各10次，觀察設備操作的靈活性、可靠性。機械特性測

49、試：在SF6氣體額定壓力、額定操作氣壓1.5MPa的情況下，對產品進行如下測試： 固有分閘時間： 合閘時間： 合閘不同期： 分閘不同期：三液壓彈簧操動機構1 概述1.1 CYA3型液壓彈簧機構（以下簡稱操動機構）是用來操動LW25- 型高壓六氟化硫斷路器（以下簡稱斷路器）的，屬于戶外型裝置，具有加熱通風和防潮裝置，其使用環境條件與斷路器相同。1.2 單操動機構箱配斷路器單極，可使斷路器實現單極操作，各極均可單獨手動緩慢分、合閘；就地電動快速分、合閘；遠方電動快速分、合閘和重合閘。通過電氣控制可實現三極操作。1.3 當斷路器內所充SF6氣體密度下降到極限值時，操動機構能分別發出補氣和閉鎖信號，并

50、且能實現操作閉鎖。1.4 操動機構具有在合閘狀態油壓下降到零并重新啟動油泵電機建立油壓時不發生慢分閘的性能。1.5 操作機構裝有安全閥，具有在系統油壓異常情況下自保護的功能。1.6 操動機構符合ICE62271-100高壓交流斷路器和GB1984交流高壓斷路器中有關對操動機構的要求。1.7 操動機構出廠前和斷路器一起均通過嚴格檢查和試驗考核，產品到達現場后，不用解體檢查，經安裝調試合格后即可投入運行。2 結構與工作原理總體結構2.1 總體結構參見圖1及圖2。每臺斷路器配三臺機構箱，每臺機構箱內裝有機械操動部分和電氣控制部分。CYA3機構的操動部分采用了ABB公司生產的HMB-4的擴展型動力部件

51、作為機芯。這個機芯包括的模塊有：充能模塊、貯能模塊、工作模塊、控制模塊、監測模塊。2.2 機械部分工作原理（參見圖3、4、5）2.2.1 模塊功能簡介 工作模塊（工作缸）采用常充壓差動式結構，高壓油恒作用于有桿側。1.低壓箱 2.油位觀察窗 3.活塞桿 4.泄壓閥操作手柄 5.泄壓閥6.HMB-4碟簧裝配 7.HMB-8碟簧裝配 8.合閘控制閥 9.分閘控制閥10.分閘控制閥 11.換向閥 12.帶電機的充能模塊 13.碳刷14貯能模塊 15.彈簧行程開關圖1 HMB-4擴展型結構（行程開關側）1.連接塊 2.輔助開關 3.連接塊 4.導向塊 5.輔助開關圖2 HMB-4擴展型結構（輔助開關側）分、合閘速度可通過相應的節流螺塞來分別調整。在出廠時已調整好，出廠后一般不用再調整。 充能模塊（電機和油泵）將電能轉變成機械能再轉換成液壓能帶動貯能模塊（貯壓器）壓縮碟簧貯能。 監測模塊（彈簧行程開關等）監測并控制碟簧的貯能情況。控制模塊（電磁閥及換向閥等）控制工作缸的分、合動作。2.2.2 貯能過程（圖5） 接通油泵電機10回路，電機帶動油泵11運轉，油泵輸出的高壓油同時進入3個貯能活塞（2、8、