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断路器操动机构的性能分析与研究

2016-02-24 08:41:43中国电力招标信息网

  真空断路器的功能是根据断路器的负载特性和运动特性,依靠其操动机构实现的。弹簧操动机构是通过小功率电机结合闸主弹簧储能,再利用弹簧释放的势能完成对断路器合、分闸操作的一种操动机构。

  这种机构一般是采用凸轮连杆机构组合而成,基本满足了断路器的使用要求,还需要合理地设计操动机构,减小主弹簧刚度,从而减小机构输出功,以改善机构的操作性能,提高断路器的使用可靠性及寿命1弹簧操动机构的运动特性分析为VG1型10kV真空断路器操动机构的原理简图。它是由合闸弹簧储能机构O1AO2和将合闸弹簧力变换成合闸操作力的两个凸轮-连杆机构组合而成。其中臂杆O2A与凸轮1在同一轴O2上,杆CO4与凸轮2在轴O4上。合闸时,由合闸储能机构的弹簧势能作功,通过凸轮-连杆机构的力矩传递,一将h/sin7=x/sin(―0),即sin7=hsin0/x代入匹配,另一方面又要使动触头满足其运动特性,其触头在刚合点时达到刚合速度vh,并以此两方面评价操动机构的优劣。

  由于凸轮机构起着改变操动机构输出力矩的重要作用,在相同的驱动力矩作用下,采用不同的凸轮机构即可得到不同的力矩输出。下面是对2轴的驱动凸轮采用不同从动件时的运动规律:即①等速运从上图可以看出,利用不同的运动规律设计凸轮机构,并与相同的连杆机构相配,得到的输出力矩特性是大不一样的,经过与断路器的负载特性比较可以看出,仅利用一个凸轮机构可满足操动机构的负载特性,并且采用匀减速运动规律设计凸轮机构时,其输出力矩与断路器的负载特性最为匹配。

  从中曲线1和曲线2的比较可以看出,由于驱动力矩一直大于断路器的阻力矩,使动触头合闸以后还不断加速,这是造成断路器合闸冲击过大的重要4结论通过对VG1型真空断路器弹簧操动机构的运动分析及可视化图形输出的比较,其操动机构能满足断路器的使用要求。但由于其合闸弹簧刚度较大,机构的力矩输出与负载特性的匹配不甚理想,造成了断路器合闸冲击过大。通过几种常见凸轮运动规律的设计比较,并与断路器的负载特性比较,建议采用匀减速运动规律的凸轮机构。

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