1、隔離開關操動機構PPT課件隔離開關操動機構PPT課件 操動系統概述操動系統 操動系統包括操動機構、傳動機構、提升機構，緩沖裝置和二次控制回路等幾個部分。定義：操動機構是獨立于高壓開關 （包括斷路器、隔離/接地開關、負荷開關、旁路開關、直流轉換開關等）本體以外的對高壓開關進行操作的機械操動裝置。其主要任務是將其他形式的能量轉換成機械能（力和行程或力矩和轉角），使高壓開關準確地進行分、合閘操作。 操動機構的基本構成：操作能源系統、分閘與合閘控制系統、傳動系統及輔助裝置四個部分。 遵循的標準：操動機構沒有專門的標準，其功能要求包含在相應的本體標準中。 GB1984 （IEC62271-100）高壓交

2、流斷路器；GB1985 （IEC62271-102）高壓交流隔離開關和接地開關；GB/T14824高壓交流發電機斷路器等。 操動系統概述操動系統 操動機構的基本要求： 1）合閘操作：有足夠的合閘力，不僅在正常情況下能可靠關合斷路器，而且在關合有短路故障的線路時，操動機構也能克服短路電動力的阻礙使斷路器可靠合閘。 2）保持合閘：可靠地將斷路器保持在合閘位置，不會由于電動力、機械振動及某些偶 然故障（如液壓機構突然失壓）等原因引起觸頭分離。（防慢分裝置） 3）分閘操作：不僅能根據需要接受自動或遙控指令使斷路器快速電動分閘，而且在緊急情況下可在操動機構上進行手動分閘。滿足斷路器分閘速度特性要求，在分

3、閘時動觸頭的分閘速度和分閘時間要符合規定值，分閘終了時應滿足觸頭開距要求，并要減小沖擊振動等。 4）防跳躍和自由脫扣：防跳躍是指當斷路器關合有預伏短路故障電路時，不論操動機構有無自由脫扣，斷路器都應自動分閘，防止出現“跳躍”現象。自由脫扣是指操動機構在合閘過程中接到分閘命令時，機構將不再執行合閘命令而立即分閘。 防跳躍包括電氣和機械兩種方法，電氣方法是設置防跳躍控制回路，機械方法是加裝自由脫扣裝置。 “跳躍”現象：是指斷路器在關合有預伏短路故障的線路時，繼電保護裝置會快速動作，指令操動機構立即自動分閘，這時若合閘命令尚未解除，斷路器會再次合閘于故障線路，如此反復會造成斷路器多次合分短路電流，使

4、觸頭嚴重燒損，甚至引起斷路器爆炸事故。 5）復位：分閘后能自動恢復到準備合閘的位置。 6）閉鎖：具有閉鎖功能，例如：分、合閘位置閉鎖；高、低氣壓（液壓）閉鎖；彈簧操動機構中合閘彈簧的位置閉鎖。 操動機構的基本要求： 操動機構的輔助功能： 1）手動儲能 2）手動分合 3）緩沖裝置 4）手動、電氣操作連鎖裝置 5）提供輔助分合接點 6）儲能和分、合閘位置指示 7）動作計數裝置 8）加熱和驅潮裝置 9）防護外殼和電纜連接器 10）銘牌（主參數、指示和警示） 11）戶外機構箱照明 操動機構的輔助功能： 1.按傳動介質分類： 可分為電動機構、手動機構、氣動機構、液壓機構、彈簧機構、電磁機構、永磁機構、電

5、動機機構、爆炸機構等多種類型。）手動機構（CS型）：指用人力進行合閘的操動機構。）電磁機構（CD型）：指用電磁鐵合閘的操動機構。）彈簧機構（CT型）：指事先用人力或電動機使彈簧儲能實現合閘的彈簧合閘操動機構。）電動機機構（CJ型）：指用電動機合閘與分閘的操動機構。）液壓機構（CY型）：指用高壓油推動活塞實現合閘與分閘的操動機構。）氣動機構（CQ型）：指用壓縮空氣推動活塞實現合閘與分閘的操動機構。 2.按用途分類： 可分為斷路器（CB)、旁路開關、直流轉換開關用操動機構和隔離開關（DS）、接地開關（ES、FES）、負荷開關等高壓開關電器類用操動機構兩大類。 操動機構的分類 1.按傳動介質分類：

6、操動機構的分類 幾種常用操動機構的定義、特點及適用范圍幾種常用操動機構的定義、特點及適用范圍幾種常用操動機構的定義、特點及適用范圍幾種常用操動機構的定義、特點及適用范圍操動機構操作功與制造成本的關系 操動機構操作功與制造成本的關系 操動機構的型號依據JB/T8754-2007 高壓開關設備和控制設備型號編制辦法并結合企業當前自行命名原則規定如下： 操動機構全型號: (1)(2)(3)(4)-(5)(6)(7) 第(1)位操動機構，用大寫字母C表示。 第(2)位操動機構類別（或操動方式），用拼音首字母大寫表示。 D-電磁；J-電動機；Q-氣動；S-手動；T-彈簧；Y-液壓；Z-重錘。 第(3)位

7、企業自定，行業歸口定位頒發，用大寫字母表示。 第(4)位設計序號，用阿拉伯數字表示。 第(5)位細分號，用阿拉伯數字表示，其中“1”定義為基準機構。 第(6)位派生標志。 第(7)位操動機構帶箱子的標志，用加括弧的大寫字母X表示。 操動機構的型號依據JB/T8754- 操動機構的傳動系統 1.定義：傳動系統是操動機構的做功元件與動觸頭之間相互聯系的紐帶，通過傳遞能量和改變運動方向使高壓斷路器完成分、合閘的操作。 2.傳動系統的組成：主要由傳動元件、提升機構和傳動機構三部分組成。1）提升機構是帶動斷路器動觸頭按一定軌跡運動的機構，它將傳動機構的運動變為動觸頭的直線或近似直線運動，使斷路器分、合閘

8、，所以也叫變直機構。2）傳動機構是連接操動機構與提升機構的中間環節，起改變運動方向，增加行程并向斷路器傳遞能量的作用。 3）傳動元件由連桿機構或液壓、氣動操動機構等構成，通過傳動機構與斷路器的提升桿相連。 操動機構的傳動系統 1）提升機構是帶動斷3.傳動系統的分類 1）機械傳動方式用于操作CB （彈簧儲能）、DS、ES、FES； 2）壓縮空氣傳動方式用于操作DS、FES； 3）液壓傳動方式用于操作DS、FES； 4）氣壓機械混合傳動方式用于操作CB （氮氣儲能）； 5）液壓機械混合傳動方式用于操作CB （彈簧儲能）。 4. 連桿機構的常用類型 1）四連桿機構； 2）搖桿滑塊機構； 3）準確橢圓

9、機構； 4）近似橢圓機構； 5）五連桿機構； 6）連桿式脫扣機構。 操動機構的傳動系統 3.傳動系統的分類 操動機構的傳動系統 操動系統的緩沖裝置1.緩沖裝置的作用：吸收沖擊力，減少撞擊，避免零部件變形和損壞，改變速度特性。 2.緩沖裝置的類型： 1）油緩沖器； 2）彈簧緩沖器； 3）氣體緩沖器； 4）橡皮緩沖器。操動系統的緩沖裝置1.緩沖裝置的作用：吸收沖擊力，減少撞擊，對操動機構的相關要求1.正常使用條件 1）戶內開關設備和控制設備 海拔不超過1000m； 環境溫度按最低周圍空氣溫度分為“5戶內”、“15戶內”、“25戶內”三級； 周圍空氣溫度不超過40，日均不超過35； 水蒸氣壓力平均值

10、不超過2.2kPa； 相對濕度平均值不超過95%，月均平均值不超過90%； 電磁干擾幅值不超過1.6kV。 2）戶外開關設備和控制設備 能夠耐受風、雨、雪、沉積的塵埃、凝露、冰和白霜等的作用； 海拔不超過1000m； 環境溫度按最低周圍空氣溫度分為“10戶外”、“25戶外”、“40戶外”三級； 周圍空氣溫度不超過40，日均不超過35； 污穢等級不超過級； （轉下頁）對操動機構的相關要求1.正常使用條件 耐受太陽輻射1000W/m2； 具有防止凝露、降水和污穢的功能； 電磁干擾幅值不超過1.6kV。2.特殊使用條件 1）高海拔大于2000m； 2）嚴寒氣候50+40或更寒冷的戶外場合； 3）酷熱

11、氣候5+50或更高溫的戶外場合； 4）高濕氣候濕熱氣候環境下的戶內和在24h內測得相對濕度平均達到98%； 5）振動在可能發生地震的地區，用抗震等級來規定。對操動機構的相關要求耐受太陽輻射1000W/m2； 對操動機構的相關要求斷路器用操動機構的通用要求1.準確、可靠地執行操作命令分合閘過程平穩，緩沖性能穩定，速度及其特性滿足設計的需要。在完成操作后自動切換，為下一個操作作好準備。發出相應的信號(指示、報警、控制、連鎖等)； 2.關合、開斷性能關合和開斷短路電流能力：關合時間、開斷時間；3.合分時間4050ms；4.各極間的同期性要求合閘5ms,分閘3ms ； 5.運行中的操作循環O-t-CO

12、-t-CO和CO-t-CO ； 6.機械壽命M1級（2000次）和M2級（10000次）； 7.無線電干擾電壓在1.1Ur/3時500V； 8.噪聲水平戶外100dB,戶內90dB ；9.電磁兼容性（EMC）要求幅值不超過1.6kV ； 10.液壓機構液壓介質的要求種類、用量、品質、說明； 11.液位正常各種允許的上、下限； 12.外殼耐受機械沖擊、環境侵害、阻燃、密封；（轉下頁）斷路器用操動機構的通用要求1.準確、可靠地執行操作命令分13.防止火災危害電氣部分火花、過載（容量），散熱性、阻燃性； 14.輔助和控制回路元件的要求選擇、安裝、可觸及性、識別； 15.防跳躍功能機械和電氣防跳； 1

13、6.防止非全相合閘的功能當發生非全相合閘時，超過設定值時應實現保護性分閘；17.具有一定的自保護能力(如防跳、防慢分、非正常情況閉鎖、合分時間自保護、過載和過時保護等)和其它設備及人身安全所需的連鎖裝置； 18.對脫扣器的要求提供一路合閘脫扣器，兩路并聯的分閘脫扣器.要求控制電壓低于30%額定電壓不得動作，合閘在80%110%額定電壓、分閘在65%120%額定電壓時可靠動作； 19.對位置指示的要求紅色合閘：字符“I”或“合”，綠色分閘：字符“O”或“分”； 20.銘牌產品型號、額定參數、出廠編號、出廠日期、重量等； 21.外殼防護等級戶外:IP54，戶內:IP5X （GB/T4208)；斷路

14、器用操動機構的通用要求13.防止火災危害電氣部分火花、過載（容量），散熱性、阻隔離、接地開關對操動機構的要求滿足隔離開關、接地開關正常的分合閘和特定的關合性能。 分合閘操作的同時發出相應的信號(指示、報警、控制、連鎖等)。 隔離、接地開關機構可滿足隔離開關與斷路器的電氣聯鎖和隔離開關，與接地開關的電氣聯鎖或機械聯鎖。 與斷路器相匹配的M1級（2000次）和M2級（10000次）機械壽命要求。 隔離、接地開關對操動機構的要求滿足隔離開關、接地開關正常的分操動機構一般規范應能遠方及就地電動操作，應裝設供就地操作用的手動分、合閘裝置。當操動機構處于任何動作位置時，均能取下或打開操動機構的箱門，以便檢

15、查修理輔助開關和接線端子。操動機構箱內應裝設小型斷路器。操動機構箱內應裝設分、合閘按鈕。在接受操作命令后，應能自行完成正常的合閘或分閘動作。箱體采用優質不銹鋼，厚度不小于2mm。或者精鑄鋁、鋁合金鑄件，精鑄鋁、鋁合金箱體內應涂有淺色高亮度的磁漆。操動機構箱應能防塵、防寒、防熱、防潮、防水和防止小動物、異物進入。防護等級IP54。電動操動機構中所采用的電動機和儀表應符合相應的標準。同型號的隔離開關及其操動機構的安裝尺寸應一致，相同部件、易損件和備品備件應具有互換性。供檢修用的手力操作時的手炳長度不大于1m，手炳離地面的高度不大于1.1m，操作力不大于200N。其機構終點位置應有足夠強度的定位和限

16、位裝置，且在手動分、合閘操作時能靠考的閉鎖電動回路。（轉下頁）操動機構一般規范應能遠方及就地電動操作，應裝設供就地操作用的操動機構上應有能反映隔離開關分、合閘位置的指示器。指示器上應標明“分”、“合”字樣，便于運行人員直接觀察。由同一操動機構操作的三相隔離開關，各相隔離開關的合閘不同期性應能方便地調整，合閘終了時應保證接觸可靠。操動機構除控制、指示及聯鎖常用的輔助開關接點外，每組隔離開關安裝需有備用的常開與常閉觸點各10對，接地開關各8對(若分相操作則為每相的數量)。輔助觸電的開斷能力為直流110V，5A或220V，2.5A。操動機構的控制柜應有足夠的端子板，以供設備內部配線及外部電纜端頭連接

17、用，端子板及終端板與夾頭均應安裝在電纜進口上部，與電纜的距離應不大于150mm。端子采用阻燃防塵型銅質端子，并能牢固壓接6mm2導線，并留有10%15備用端子。所有輔助接點應在電氣接線圖上表明編號并且連接至端子排。每只輔助開關及所有輔助接點的電氣接線必須編號。操動機構裝設的輔助開關的動作要求：指示隔離開關分閘的信號，應達到80%斷口距離后發出；二次控制線圈、電磁聯鎖裝置，當其線圈接線端子的電壓在其額定電壓的85%110%范圍時（線圈溫度不超80），保證隔離開關可靠的合閘和分閘。在規定的覆冰厚度下，隔離開關應能用所配用的操動機構使其可靠地分閘和合閘。（轉下頁）操動機構上應有能反映隔離開關分、合閘

18、位置的指示器。指示器上應配手動操作機構的隔離開關和接地開關考慮裝設電磁鎖。有符合國標的銘牌，銘牌用耐腐蝕材料制成，字樣、符號應清晰、耐久，銘牌在正常運行和安裝位置應明顯可見。柜底部導線管和氣管的入口處應設有遮板，控制柜與外部管道和電纜的連接應便于拆卸和移動。柜體防雨性能良好，在不利的氣候條件下應能開門檢修。柜正面應設有鉸鏈的密封門，上有把手、碰鎖和可加掛鎖的措施。機構箱內裝有加熱驅潮裝置，并根據溫濕度自動控制，必要時也能進行手動投切。加熱器接成三相平衡的負荷，且與電機電源要分開。加熱器功率適宜，且機構箱內應有防潮及防止過熱和燃燒的保護措施，以保證長期運行時不對箱內臨近設備造成熱損傷。配手動操作

19、機構的隔離開關和接地開關考慮裝設電磁鎖。操動機構工作原理手動操作電機正反轉分合閘繼電器吸合分合閘信號減速裝置輸出軸正、反轉齒輪或蝸輪蝸桿DS/ES分合閘輔助開關切換位置指示器切換緩沖器吸收余能操動機構工作原理手動操作電機正反轉分合閘繼電器吸合分合閘信號操動機構工作原理示意圖操動機構工作原理示意圖以下選用資料電動、手動操動機構以下選用資料電動、手動操動機構重點介紹的操動機構實體外形電動操動機構手動操動機構重點介紹的操動機構實體外形電動操動機構手動操動機構電動操動機構功能1 合閘功能 2 保持合閘功能 3 分閘功能 4 自由脫扣功能 5 防跳躍功能 6 復位功能 7 連鎖功能電動操動機構功能1 合

20、閘功能 2 保持合閘功能 3 分閘功能電動操動機構總裝圖電動操動機構總裝圖CJ系列型電動機操作機構 CJ系列型電動機操作機構是由交流電動機驅動，通過齒輪及蝸輪蝸桿減速的操作機構，供操作高壓隔離開關和接地開關之用，可進行遠方控制，也可就地電動控制或利用手柄進行手力操作。箱內裝設手動與電動連鎖裝置，以實現手動操作與電動操作之間的電氣連鎖。箱體由鋼板或不銹鋼板制成，起支撐及保護作用，為便于安裝和檢修，在正面和側面各開一門。CJ系列型電動機操作機構 CJ系列型電動機操作機構是由交流CJ30系列操動機構介紹CJ30電動機操動機構是交流380V（或直流220V）電動機驅動，通過蝸輪、蝸桿減速的操動機構，用

21、來操動550kV及以下電壓等級戶外隔離開關和接地開關。CJ30電動機操動機構分為CJ30A機構和 CJ30B機構。一.該機構主要特點：1.適用性強：CJ30A機構可配用252kV,363kV和550kV戶外隔離開關和接地開關；CJ30B機構可配用126（145）kV， 72.5kV，40.5kV及55/27.5kV戶外隔離開關和接地開關。2.CJ30機構可靠性高a) 本機構傳動系統操作平穩,沖擊力小,自鎖可靠,噪音底;b) 該機構的限位裝置可有效防止分合到位后輸出軸可能發生的繼續轉動,保證隔離開關(接地開關)不受損傷;c) 該機構聯鎖裝置可以滿足多種聯鎖功能,有效防止誤操作;3. 機構箱采用不

22、銹鋼板鉚接結構,結構合理,外形美觀,具有可靠的防腐蝕功能;4. 箱蓋與輸出軸的密封采用氣體密封結構,箱門的密封采用特殊設計的氣囊密封結構,防水防塵效果很好,防護等級IP54;5.本機構結構簡單,布局合理,零部件具有互換性。打開正門和側門可方便的進行檢查維護或更換零件;6. 本機構與隔離開關(接地開關)聯接采用夾板式,不用焊接。CJ30系列操動機構介紹CJ30電動機操動機構是交流380V二.使用環境條件a) 周圍空氣溫度:-40-+40;b)海拔:3000m及以下;c)風壓;不超過700Pa;d)地震烈度:不超過8度;e)污穢等級:不大于級;f)不適用于有易燃物質,爆炸危險,化學腐蝕及劇烈震動的場所；g)不適用于非水平安裝的場所。三.CJ30機構技術參數見表1、表2。表1：注：以上參數的具體數值按配用產品的要求確定表2（見下頁）：輸出力矩（N.m）輸出轉角（）操作時間（s）CJ30A/1200-230090-1804-20CJ30B/500-900CJ30C/250-320012-42二.使用環境條件輸出力矩（N.m）輸出轉角（）操作時間（s序號名稱技術參數1電動機電壓（V）AC38