密封斷路器彈簧操作機構工作原理與整體結構探討

賀建新

珠海鼎冠電氣有限公司 廣東 中山 528467

引言

在用電負荷量攀升的背景下，供電可靠性要求相對嚴格，這就給產品生產和安裝帶來了不小的難度，為了保證產品交付的質量，在生產過程中，要掌握關鍵技術和遵循工藝要求，對斷路器彈簧操動的相關原理熟悉并準確掌握，提升生產的真實水平。

1 合閘彈簧儲能操作

最近幾年，隨著供電需求的逐年攀升，怎樣提高供電的可靠性已經成為關注的核心，在電力事業飛速發展的前提下，彈簧儲能機構得到了普及和推廣，具有該功能的斷路器應用范圍越來越廣。具備儲能機構的斷路器是建立在直流電磁機構的基礎上發展研發而來的，具有顯著優勢，例如：動作速度快、交直流均可等。因此一經問世便得到了大范圍推廣，彈簧儲能機構主要特征表現在當進行合開關時，早已經儲備完能力的彈簧會開始釋放能量，當設備閉合后，彈簧又開始自動完成儲能操作，為下一次使用積滿能量。出于這樣的工作原理，我們就可以知道，即使在設備運行階段儲能電池丟失也不會產生較大的影響，系統依然可以依靠原先儲滿的能量繼續運行一段時間，仍可完成合閘操作。當合閘操作結束時，結構中的限位開關會發生作用，將儲能電動機接通，電動機接通后會帶動相應的棘輪旋轉（順時針方向），在運轉的過程中，會通過拉桿控制完成彈簧儲能，當棘輪轉動通過死點后，此時在彈簧力的影響下會形成力矩對棘輪轉動造成影響，但合閘脫扣器會將2止位銷牢牢鎖住，促使彈簧操動機構始終控制在合閘預備狀態。

2 合閘操作

合閘操作主要是指在電網中經人操作，改變斷路器的狀態，由初始分閘位置通過一定的操作轉為閉合位置。具體的操作方法如下：在進行合閘操作時，第一，需要對高壓進線柜進行檢驗，通過觀察指示燈的情況，可以做出基本的判斷。第二，完成合閘操作，在不用斷開斷路器的基礎上。第三，可以通過手搖桿來進行控制，按照順時針方向，將斷路器調整到工作位置，同時觀察信號燈的情況。第四，在進行合閘開關控制時，需要根據情況轉換2次，一次是預合位置轉換；還有一次是合位置轉換，當聽到聲響后，并且紅色指示燈亮起，則代表操作完成。合閘彈簧儲能位置結構圖如下圖1所示。

合閘操作的工作原理如下，當彈簧電磁鐵受到某種力的作用后，合閘脫扣器2此時會出現反應，釋放棘輪4的止位銷，這樣受到合閘彈簧的影響，棘輪會持續轉動，通過轉動軸推動主拐臂運行，并通過拉桿進行控制，推動傳動拐臂的持續運轉，最終實現對分閘彈簧儲能的操作[1]。在實際應用中，會發生“拒合”情況，這是需要引起注意的，基本上發生在合閘操作過程中。“拒合”此種故障一旦發生，如果不能及時將故障排除，危害性是會很大的。查找斷路器“拒合”的步驟：第一，檢查是否是操作行為不當引起的，可以重復合閘操作。第二，如果合閘依然不成功，就要考慮是否是電氣回路受損導致的故障。第三，如果電氣回路沒有出現故障，一切正常，那就說明是機械故障，最佳方案是停用斷路器，安排檢修處理。

圖1 合閘彈簧儲能位置結構圖

3 分閘操作

斷路器合閘操作和分閘操作是對應存在的，在進行合閘操作時需要觀察合閘指示燈亮，分閘操作也是如此，需要按下“分閘”按鈕，觀察分閘指示燈的情況。如果是真空斷路器且又是長期不使用的狀態，需要通過斷路器手搖裝置進行控制。分閘的工作原理如下：當彈簧操動機構正臨近合閘位置時，同時還要滿足分閘彈簧壓縮儲能的前提，在這樣的環境中，分閘電磁鐵受力，就會引發分閘脫扣器工作，分閘脫扣器會促使止位銷工作，釋放分閘彈簧的能量，在能量釋放階段，會帶動彈簧拐臂旋轉（逆時針方向），最終實現斷路器分閘[2]。具體來說，就是在合閘狀態下，使分閘電子組件釋放分閘彈簧壓縮力，在此基礎上直接拉動輸出軸分閘搖臂，使輸出軸運動至機構分閘狀態（原始位置）。

4 結束語

總而言之，高壓電器裝配屬于一項專業性極強和較為系統的工作，涉及的注意事項較多，需要對各種結構原理充分掌握，屬于一門嚴謹的工藝。在科技進步的推動下，許多高壓電器裝配工作都可以依靠機械加工來完成，但是元件裝配作為機械制造的核心工序和關鍵技術仍擁有重要地位，例如：現階段的機械產品裝配以及維修等依然需要人工去完成，基于此，掌握相關的彈簧操動機構原理，是出色完成裝配工作的保障，可以大幅度提升元件裝配的質量以及效率。