第三章城市軌道交通變電所中的一次設(shè)備高壓斷路器的操動機(jī)構(gòu)—概述高壓斷路器的操動系統(tǒng)操動機(jī)構(gòu)傳動元件緩沖裝置提升機(jī)構(gòu)傳動機(jī)構(gòu)傳動系統(tǒng)油緩沖器彈簧緩沖器氣體緩沖器橡皮緩沖器高壓斷路器的操動機(jī)構(gòu)—概述傳動系統(tǒng)連接著操動機(jī)構(gòu)和觸頭。主要包括傳動元件、提升機(jī)構(gòu)和它們之間的傳動機(jī)構(gòu)。傳動元件：由連桿機(jī)構(gòu)或液壓、氣動傳動機(jī)構(gòu)等構(gòu)成。提升機(jī)構(gòu)：帶動斷路器的觸頭運(yùn)動，用來提升觸頭進(jìn)行分、合閘。它使動觸頭按直線或近似直線運(yùn)動，所以也叫做變直機(jī)構(gòu)。傳動機(jī)構(gòu)：連接上面兩個機(jī)構(gòu)的中間環(huán)節(jié)，是操動機(jī)構(gòu)過渡到提升機(jī)構(gòu)的一種連接傳動機(jī)構(gòu)。主要作用是傳遞能量，改變運(yùn)動方向。一般由連桿機(jī)構(gòu)組成。1.操動機(jī)構(gòu)定義：獨(dú)立于斷路器本體以外的機(jī)械操動裝置，通過它可以對斷路器進(jìn)行操作。通常與斷路器分開裝設(shè)。特點(diǎn)：一種型號的操動機(jī)械可以配用不同型號的斷路器，同一型號的斷路器也可以配裝不同型號的操動機(jī)構(gòu)。作用：將其它形式的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，使斷路器準(zhǔn)確地進(jìn)行分、合閘。對操動機(jī)構(gòu)的基本要求

斷路器的全部使命，歸根結(jié)底是體現(xiàn)在觸頭的分、合動作上．而分、合動作又是通過操動機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)的。因此，操動機(jī)構(gòu)的工作性能和質(zhì)量的優(yōu)劣，對高壓斷路器的工作性能和可靠性起著極為重要的作用。

1.具有足夠的合閘功率，保證所需的合閘速度。2.能維持?jǐn)嗦菲魈幵诤祥l位置，不產(chǎn)生誤分閘。3.有可靠的分閘速度和足夠的合閘速度。4.具有自由脫扣裝置。5.防跳躍6.在控制回路中，要保證分合動作準(zhǔn)確、連續(xù)。7.結(jié)構(gòu)簡單、體積小、價格低廉。1．合閘操作：在正常情況下和有短路故障的時，操動機(jī)構(gòu)都能使斷路器可靠合閘。2．保持合閘：在合閘命令和合閘操作功消失后，操動機(jī)構(gòu)應(yīng)可靠地將斷路器保持在合閘位置，不會由于外力等原因引起觸頭分離。3．分閘操作：不僅能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(jī)構(gòu)上進(jìn)行手動分閘。分合閘都應(yīng)并具有快速性。

4．防跳躍和自由脫扣：在關(guān)合過程中，如電路發(fā)生故障，操動機(jī)構(gòu)應(yīng)使斷路器自行分閘，即使合閘命令未解除，斷路器也不能再度合閘，以避免無謂地多次分、合故障電流。

“跳躍”現(xiàn)象：是指斷路器在關(guān)合有預(yù)伏短路故障的線路時，繼電保護(hù)裝置會快速動作，指令操動機(jī)構(gòu)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(fù)會造成斷路器多次合分短路電流。自由脫扣：是指操動機(jī)構(gòu)在合閘過程中接到分閘命令時，機(jī)構(gòu)將不再執(zhí)行合閘命令而立即分閘，這樣就避免了跳躍。

5．復(fù)位：斷路器分閘后，操動機(jī)構(gòu)的各個部件應(yīng)能自動恢復(fù)到準(zhǔn)備合閘的位置。6．閉鎖：為保證斷路器操作的安全可靠，操動機(jī)構(gòu)還需具備的閉鎖功能有：分、合閘位置閉鎖；高、低氣壓（液壓）閉鎖；彈簧操動機(jī)構(gòu)中合閘彈簧的位置閉鎖。型式主要優(yōu)點(diǎn)主要缺點(diǎn)備注手動1結(jié)構(gòu)簡單，價廉2不需要合閘能源1不能遙控和自動合閘2合閘能力小3就地操作，不安全用于12kV以下，開斷電流小的斷路器電磁1結(jié)構(gòu)簡單，加工容易2運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)多1需要大功率的直流電源2耗費(fèi)材料多當(dāng)前126kV及以下的油斷路器大部分采用電磁操動機(jī)構(gòu)，但不是發(fā)展方向彈簧1要求電源的容量小2交、直流電源都可用3暫時失去電源時仍能操作一次1結(jié)構(gòu)較復(fù)雜2零部件加工精度要求高用于中小型斷路器，是發(fā)展方向液壓1不需要直流電源2暫時失去電源時仍能操作多次3功率大、動作快、操作平穩(wěn)1加工精度要求高2價格較貴適用于126kV及以上的高壓斷路器，是發(fā)展方向氣動1不需要直流電源2暫時失去電源時仍能操作多次1不需要空壓設(shè)備2對大功率的操作機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)比較笨重適用于有空壓設(shè)備的場所圖電磁操動機(jī)構(gòu)分、合閘過程示意圖a）準(zhǔn)備合閘狀態(tài)b）合閘過程中C）合閘到頂點(diǎn)d）合閘動作結(jié)束e）分閘動作f）自由脫扣動作1-合閘鐵芯頂桿2-軸3-掣子4-連桿機(jī)構(gòu)5-主軸；6、7-連桿8-螺釘9-分閘鐵芯（1）合閘操作合閘電磁鐵通電，合閘滾輪11升起。此時連桿3繞著O3旋轉(zhuǎn)，借助連桿2、拐臂1，使主軸O1旋轉(zhuǎn)，帶動斷路器傳動軸使斷路器合閘并保持合閘。當(dāng)滾輪11升起時，迫使鞍架7向左。合閘結(jié)束后，鞍架7已脫離滾輪作用，在彈簧力的作用下，向右返回，頂住滾輪11，保持機(jī)構(gòu)在合閘位置、圖3-7-2b所示為合閘過程，圖3-7-2C所示為合閘動作結(jié)束（鐵芯未落下），圖3-7-2d所示為合閘位置。（2）分閘操作分閘時電磁鐵線圈12通電，分閘電磁鐵鐵芯頂桿9向上運(yùn)動，使軸銷C點(diǎn)脫離死區(qū)向上運(yùn)動，軸銷O3向右移動，于是滾輪11從鞍架7上落下，操動機(jī)構(gòu)主軸O1在斷路器分閘彈簧的作用下，沿著逆時針方向轉(zhuǎn)動，使斷路器分閘。操動機(jī)構(gòu)經(jīng)過圖3-7-2e到達(dá)圖3-7-2f所示的分閘位置。（3）自由脫扣當(dāng)斷路器關(guān)合有短路故障電流時，不管合閘命令是否解除，只要接到分閘命令，斷路器能立刻分閘.圖電磁操動機(jī)構(gòu)分、合閘過程示意圖a）準(zhǔn)備合閘狀態(tài)b）合閘過程中C）合閘到頂點(diǎn)d）合閘動作結(jié)束e）分閘動作f）自由脫扣動作1-合閘鐵芯頂桿2-軸3-掣子4-連桿機(jī)構(gòu)5-主軸；6、7-連桿8-螺釘9-分閘鐵芯（1）儲能機(jī)構(gòu)通常由儲能電機(jī)、變速齒輪離合器、渦輪、蝸桿、連桿、拐臂、合閘彈簧或帶式輪、棘爪、棘輪等組成。在變速齒輪軸上可以套裝儲能的手柄和儲能指示器。（2）電磁系統(tǒng)由合閘線圈、分閘線圈、輔助開關(guān)、聯(lián)鎖開關(guān)和端子板等組成。（3）機(jī)械系統(tǒng)包括合、分閘機(jī)構(gòu)和輸出軸。1.彈簧操動機(jī)構(gòu)的的結(jié)構(gòu)（1）儲能過程電機(jī)通電后轉(zhuǎn)動或?qū)u把插入變速箱手動儲能軸上，操動搖把順時針方向轉(zhuǎn)動，經(jīng)二級蝸輪，蝸桿減速，將動能傳至第二級蝸輪上，再通過軸銷、棘爪來驅(qū)動儲能軸轉(zhuǎn)動，從而使合閘彈簧被拉伸而儲能。（2）合閘過按合閘按鈕，令合閘電磁鐵受電動作，合閘鐵芯將撞擊合閘掣子，合閘掣子與凸輪定位件解鎖，合闡彈簧通過凸輪和兩組四連桿機(jī)構(gòu)將動能傳至動導(dǎo)電桿上，動導(dǎo)電桿從而向上運(yùn)動，斷路器合閘。（3）分閘過程按分閘按鈕，令分閘電磁鐵受電動作，其鐵芯撞擊分闡掣子,使其脫扣，分閘彈簧釋放能量，通過拐臂使主傳動軸反向轉(zhuǎn)動，經(jīng)傳動四連桿令動電桿向下運(yùn)動，斷路器分閘。（1）儲能過程電機(jī)通電后轉(zhuǎn)動或?qū)u把插入變速箱手動儲能軸上，操動搖把順時針方向轉(zhuǎn)動，經(jīng)二級蝸輪，蝸桿減速，將動能傳至第二級蝸輪上，再通過軸銷、棘爪來驅(qū)動儲能軸轉(zhuǎn)動，從而使合閘彈簧被拉伸而儲能。（2）合閘過按合閘按鈕，令合閘電磁鐵受電動作，合閘鐵芯將撞擊合閘掣子，合閘掣子與凸輪定位件解鎖，合闡彈簧通過凸輪和兩組四連桿機(jī)構(gòu)將動能傳至動導(dǎo)電桿上，動導(dǎo)電桿從而向上運(yùn)動，斷路器合閘。（3）分閘過程按分閘按鈕，令分閘電磁鐵受電動作，其鐵芯撞擊分闡掣子,使其脫扣，分閘彈簧釋放能量，通過拐臂使主傳動軸反向轉(zhuǎn)動，經(jīng)傳動四連桿令動電桿向下運(yùn)動，斷路器分閘。1）彈簧操動機(jī)構(gòu)成套性強(qiáng)，不需要配置其他附屬設(shè)備，不受環(huán)境溫度的影響，性能穩(wěn)定，運(yùn)行可靠。2）彈簧操動機(jī)構(gòu)采用事先儲存在彈簧內(nèi)的勢能作為斷路器合閘的能量，不需要大功率的直流電源，緊急情況下也可用手動儲能，電動機(jī)功率小（幾百瓦到幾千瓦）；交直流兩用；適宜于交