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真空斷路器彈簧操動機構的設計

真空斷路器由于采用了真空滅弧技術,并具有不污染環境、操動機構功率小、使用壽命長和安全可靠以及維護方便等優點,使用廣泛。

分、合閘彈簧及其放置位置對斷路器總體方案設計的影響

真空斷路器總體方案的確定,除了要確定真空滅弧室的相互位置外,更主要的是要確定選用幾個操動機構,這取決于分、合閘彈簧的參數和放置位置.

分閘彈簧參數的確定

在設計機構時,要根據要求的分閘速度和分閘時間配置分閘彈簧.確定分閘彈簧參數的依據是機構要求的分閘特性曲線,即觸頭運動速度和位移之間的關系曲線.具體方法是:根據計算的分閘彈簧等效力結果,初選分閘彈簧.然后核算動觸頭的分閘速度,檢查是否符合設計要求,即速度曲線是否滿足機構要求的分閘特性曲線,平均分閘速度和分閘時間是否符合給定要求.如發現有較大的差異時,則應作適當的調整.

分閘彈簧宜放置在操動機構運動鏈的中間行程較大之處.分閘彈簧的放置方位應使彈簧力的作用方向與力作用點的速度方向在分閘的整個過程中都趨于一致.

速度比是機構位置的函數,其影響是不能忽略的.因此,在滿足機構所要求的分閘特性的前提下,分閘彈簧的放置位置對分閘彈簧參數的影響是比較大的.

合閘彈簧參數的確定

彈簧操動機構的負載特性曲線

所設計的彈簧操動機構的負載特性曲線

根據實測,1250A 31.5kA斷路器極柱作用于操動機構的力有:

ü  每相真空負壓與波紋管拉力之和為21.64kgf,三相共計64.9kgf, 其值與合閘的阻力相反。

ü  每個分閘彈簧拉力為59.3kgf, 三相共計177.9kgf,為合閘的阻力,在合閘之前的預拉力每相為26.7kgf,三相共計80.1kgf;

ü  觸頭彈簧為碟簧組合,在從0至10mm之間受壓時不呈現阻力,在9至12mm區間接近線性增加,在12-13mm內,阻力呈現極大的反彈力且基本穩定,單個觸頭彈簧的值為3800N,三相共計11400N,折算為1163kgf, 為合閘時較大的阻力。


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