CTB弹簧操动机构

1、概述

1.1产品用途及使用范围、使用条件

CT32型弹簧操动机构可供匹配ZW32-12户外型高压真空断路器及合闸功与之相当的其它户外或户内真空断路器，其性能符合GB1984《交流高压断路器》和本产品《技术条件》的要求；机构合闸弹簧储能方式有电动和手动两种，合、分闸操作有电磁铁和手动按钮操作两种。可进行重合闸操作，具有自由脱扣功能。手动操动机构具有手动储能、手动合分、过电流保护功能。电动操动机构具有电动机合分、过电流保护功能。所配控制器具有涌流、延时和速断保护功能可实现过流保护。机构储能效率高，噪音小，运行平稳；结构紧凑，合闸功大，体积小，重量轻，寿命长。

本安装使用说明书规定了弹簧操动机构的主要技术参数、产品结构、安装、使用维护的主要方法等内容。

1.2环境条件

a.海拔高度不超过1000米

b.周围空气温度上限+40C，下限-450C（储运周围空气温度上限+40C，下限-400C）。

C.相对湿度：日平均不大于95%，月平均不大于90%；水蒸气压平均不大于2.2×103Mpa，月平均不大于1.8×103Mpa；

d.无易燃、易爆炸危险、化学腐蚀及剧烈震动的场所。

2、结构特征和工作原理

2.1弹簧揉动机构总体结构及特点

2结构及动作原理

2.1.1结构特点：

机构采用夹板式结构。储能电机及驱动部分、合闸凸轮及输入轴、输出轴等布置在左右侧板之间，使各部分受力合理，稳定性好。合闸弹簧、行程开关布置在侧板外侧，便于检修和更换。合分闸电磁铁布置在夹板外侧的上、下方，安装及拆卸方便。主要轴两端有滚动轴承，转动灵活，传动效率高。机构通过固定在左右侧板间的两根钢板上的安装孔，用M10螺钉安装于手车或固定柜及其短路器的基架上。机构输出轴在机构的前方，且与安装基面平行布置。操作简单、结构新颖、动作可靠、体积小、机械寿命可达1万次。

1.分闸线圈；2.合闸线圈；3.侧板；4.紧固杆；5.螺杆；6.安装板；7.限位螺钉；8.输入轴承；9.合闸挚子；10.连锁弹簧；11.行程开关；12.储能弹簧；13.侧板；14.齿轮轴；15.合闸凸轮；16.合闸半轴；17.分闸半轴；18.分闸顶板；19.输出轴；20.过流脱扣线圈；

3、技术特征

3.1主要技术参数（表三）、（表四）

3.1.1储能电机采用单向永磁直流电动机、其技术数据如表：

3.1.2手动储能操作采用与机构所配的储能手柄操作，其操作力不小于100N.m。

3.2合闸分闸电磁铁采用螺管式电磁铁，其技术参数见表：

3.3过电流脱口器技术数据见表；

3.2机械特性及配置

3.3动作原理

3.3.1储能：储能有手动和电动两种。机构储能动作示意图见图。

3.3.1.1电动怖能

储能时，电机通电旋转，带动齿轮轴4，齿轮轴上的传动齿轮带动大齿轮逆时针旋转，大齿轮齿轮轴也逆时针转动，齿轮轴上的拐臂6拉伸储能簧，当储能弹簧过中心点到图5位置，合闸挚子4扣住合闸半轴9（见图5）保持能量，同时离合棘爪脱开离合齿轮，即使电机不断电源，机械上已使电机空转，避免电机堵死烧毁。

3.3.1.2手动储能

拉动手动储能拉环，顺时针转动，储能轴带动齿轮转动，直到储能到位，合闸挚子扣住合闸半轴离合棘爪脱开，即完成储能过程。

3.3.2合闸操作及自动重合闸

机构合闸操作示意图见图

合闸操作必须是在合闸弹簧已储能、断路器处于合闸状态下进行，否则不起作用。合闸弹簧拉伸到位后，可用合闸电磁铁实现自动操作，或用手动按钮进行手动操作。

3.3.2.1合闸电磁铁操作

合闸电磁铁7接到合闸信号以后，线圈带电，动铁心移动，带动合闸半轴上的齿轮拐臂10使合闸半轴9顺时针方向转动，合闸挚子4在凸轮限位滚子5的压力作用下逆时针方向转动，直至两者完全脱离解除储能保持，合闸弹簧释放能量使凸轮快速转动，断路器合闸。

合闸弹簧在合闸过程中释放能量，克服阻力与摩擦力，旋转断路器主轴，压缩出超程，实现断路器合闸，又为断路器分闸弹簧储能同时机构分闸挚子扣住分闸半轴3（见图6），为断路器分闸作好准备。

3.3.2.2手动合闸操作

在图5中，按手动合闸按钮8，也迫使合闸半轴顺时针转动，如上所述，实现断路器合闸。

3.3.2.3自动重合闸过程：

机构在合闸状态下，当再次操作储能系统时，合闸弹簧又一次被拉长，弹簧过中后仍由合闸挚子4保持储能状态。此时，机构在合闸已储能状态下，即重合闸准备状态，可实现“分-0.3S-合分3分合"

一次重合闸操作。

3.3.3分闸操作及过流脱扣操作

机构合闸后，拉伸了分闸弹簧，已为分闸作好了准备。只要接到分闻命令或信号，即可实现分闸操作。分闸操作也分自动和手动两种。机构分闸操作示意图见图6。

3.3.3.1自动分闻

自动分闸用分闸电磁铁实现。当分闸电磁铁1得到分闸信号后，线圈带电，动铁心带动分闸顶板2，使分闸半轴3的扣接量减小到零，实现解扣，分闸挚子轴4逆时针转动，输出拐臂7在分闸弹簧力的作用下顺时针转动，完成分闸过程。同样，当过电流线圈通过的电流达到5A时，过电流脱扣器动铁心带动分闸顶板2动作，执行一次分闸操作，断路器分闸。

3.3.3.2手动分闸

手动分闻是通过人力掀压分闸按钮，转动分闸半轴，实现解扣，完成上述分闸过程。

5控制电路

5.1通用控制电路

操动机构在断路器中应用时，一般通用的控制电气原理如图7.双点划线内为机构内部接线。

图7控制电路原理图

当机构处于分闸未储能状态时，行程开关常开接点CK 接通，一旦储能控制开关CK接通，电机电源接通，进行储能。储完能后行程开关常开接点CK断开，切断电机电源，使电机停转。

合闸弹簧储能结束后，只要合分控制开关KK投向合的位置，合闸电磁铁线圈通电，机构进行合闸操作。合闸完成后，用户电气接线的辅助开关可切断合闸回路接通分闸回路。此时即使控制开关KK投向合的位置，合闸电磁铁线圈也不能通电，以免误操作。控制开关KK投向分的位置，可实现分闸操作。

本机构有一个行程开关，三常开三常闭。它的作用如下：

1.控制储能电机通断。

2.串在合闸线圈回路中，实现电器联锁。分闸（辅助开关识别）且已储能状态时才能进行合闸操作；

3.用于储能状态指示。

3.5机构内部接线

结构内部通用接线图见图8.

4、安装、调试与维护

4.1安装

4.1.1首先用6个M10的螺栓将机构固定在断路器相应的支架上。安装应平整，有足够的强度和刚度。产品外形及安装尺寸见图一，安装方式见图二。

4.1.2机构的输出轴与断路器的主轴呈平行或垂直安装。两轴之间，依靠连杆传动。连杆的长度应可调。

4.2调试

4.2.1安装完毕，首先给各传动部分良好润滑，然后作几次手动储能，手动合分，排除卡滞、变形等现象。

4.2.2在合、分过程中，有时可能合不到位。合闸不到位压出的超程不是真实的，只有一次压到位压出的超程才是真实的，所以应首先调整连杆的长度使其一次合闸到位。合闸到位后如超程偏小，在排除了卡滞、变形现象之后，如果合闸还是不能到位，则可适当增加合闸弹簧力。增加的办法是调整挂簧拉板上的螺栓。如果还是不能奏效，则是超程过大或机构与断路器的配合不好所致，必须认真查找原因，排除故障后方可操作。

4.2.3机构在储运过程中，一般为合闸、未储能状态。安装连接时，机构必须在分闸已储能状态下进行。机构安装固定完毕后，先手动储能，再用慢分扳手套在输出轴的单向轴承上，手按分闸按钮，反时针方向扳动输出轴，机构就分闸了。

4.2.4在机构合分中，有时可能会出现空合，一般是因为断路器与机构之间的连杆长度不合适所致，按4.2.1的方法精心调整。

4.2.5机构储能以后，有时又需要把能量释放。为此，必须进行合闸操作，但需事先切断储能电机的电源，以免二次储能。如果机构是分闸状态，手动合、电动合均可。如果机构是合闸状态，由于合闸连锁的原因，无法再合闸操作，此时须先分闸，然后再作合闸操作。若此时机构已与断路器连接，则手动分、电动分均可。若此时机构并没有和断路器相连，必须先手动慢分，再手动合闸，注意防止合、分闸时机构的输出拐臂碰连杆。

4.2.6在机构手动可靠合分的基础上，进行电动操作，调整超程及速度。三项超程的差异大小应调整断路器。当机构与断路器连接时，连杆受力时，连杆长，超程大，连杆短，超程小；连杆受拉力时，则连杆长，超程小，连杆短，超程大。调整连杆的长度必须保证合分操作的顺利进行，连杆过长或过短均会空合现象，过多的空合会使机构损坏。

断路器分闸速度由分闸弹簧力和超程的大小决定，基本上与机构无关。因此，现调分闸，使其满足要求，再调合闸。合闸速度主要由机构和断路器的配合特性决定。当配合好后机构合闸功在，合闸速度高。调整合闸弹簧的方法见4.2.2。分闸速度也会影响合闸速度。减小分闸速度，会使断路器合闸速度上升，增大分闸速度，会使合闸速度下降。可以反复调整，以求最佳。

4.2.7机构出厂时，合分闸半轴的扣接量，合分闸电磁铁和行程开关等均已调好，一般情况下，不要再动。如要对固合、固分闸时间进行少量调整，或低电压下不能正常合分时，请在保证扣接量的前提下，调整合分闸顶板与合分闸电磁铁动铁芯之间的距离。请用户在调整时，谨慎从事，切不可马虎。

但与断路器连接后，因断路器合分角度不同，应重新进行微调，以达到最佳效果。

4.2.8行程开关的调整。如果储能电机在储满能后，不能断电，则可微调图4中储能拉环的角度，使储能满后，行程开关上的小簧片与壳体之间有1mm左右的间隙，严防压死。否则会损坏行程开关。

4.3维护

4.3.1本机构因其特殊的设计结构确保用户在使用中长期免维护，只需每隔三年左右进行一次工频耐压试验。

4.3.2用户不得随意更换使用与原型号规格不一致的电器元件。

4.3.3操作人员应初步了解机构的性能及安装调整、维护知识、对运行中的问题应予以记录，必要时可通知制造厂家。

4.3.4开关在合闸联锁状态时，严禁过度施力拉动手动合闸拉环，造成元件损伤。

5、运输、验收及保管

5.1运输

5.1.1运输时必须整台开关装入封闭的包装箱内加以固定，外套塑料袋，防雨防尘。运输过程中不得翻转、倾斜，需采取防震措施。

5.1.2机构应储藏在干燥通风的场所，如果长期存放，要定期涂油防锈。

5.1.3拆开包装箱后，一定要先松开固定机构的螺栓，再轻搬轻放，严禁提箱倒扣，以免损坏机构。

5.1.4开箱后，应按装箱单清点。

5.2保管

本弹簧操动机构应存放在干燥、通风、防潮及防有害气体侵袭的室内，长期存放应定期检查环境是否符合要求。装箱、开箱和保管应在干燥的室内，对产品及各部件要进行核对是否完整和相符。

5.3验收

用户收到机构后应进行如下工作；

5.3.1检查包装是否损坏。

5.3.2对照产品装箱单检查文件是否齐全、附件及备件是否齐全。

5.3.3检查机构铭牌上的技术参数、产品合格证是否符合订货要求。

5.3.4弹簧操动机构投入运行前，应仔细核对各操作元件的额定电压、额定电流与实际是否相符。并用机构所具有的合分闸方式进行操作，以检查各项指标是否正确。

5.3.1长期未投运设备在投运时特别容易出现烧电机及合分闸线圈。

5.3.2投运前最好手动储能，手动分合闸几次，检查设备整体是否工作正常。

5.3.3检查二次线路接头是否在运输过程中松动。然后本地电动合分操作。

5.3.4电动操作时，机构不能正常执行时，尽快切断二次电源，以免烧掉线圈。电动储能时切不可在手动储能进行一半时操作，因此时电机在重负载下启动也烧毁。（正常电动储能时，电机在空载下启动）。