CT14型彈簧機構(gòu)原理及調(diào)試方法主講人：余明春操動機構(gòu)是高壓斷路器的重要組成部分，它由儲能單元，控制單元和力傳動單元組成，高壓SF6斷路器的操動機構(gòu)有多種型式。如彈簧操動機構(gòu)、氣動操動彈簧操動機構(gòu)、液壓操動機構(gòu)，液壓彈簧操動機構(gòu)等。 CT14型彈簧操動機構(gòu)在我局各變電站運用較多，且故障率較高，在彈操機構(gòu)中具有一定的典型性。彈簧操動機構(gòu)是一種以彈簧作為儲能元件的機械式操動機構(gòu)， 細分由拉伸彈簧、壓縮彈簧、扭簧、碟簧及盤簧。合閘彈簧的儲能方式有電動機和手動儲能，通過減速裝置來完成，并經(jīng)過鎖扣系統(tǒng)保持在儲能狀態(tài)。開斷時，鎖扣借助磁力或手動脫扣，彈簧釋放能量，經(jīng)過機械傳遞單元使觸頭運動。合閘彈簧的能量一部分用來合閘，另一部分用來給分閘彈簧儲能，合閘彈簧一釋放，行程開關(guān)動作，儲能電機立刻給其儲能。運行時分合閘彈簧同處于儲能狀態(tài)，分閘彈簧的釋放有一獨立系統(tǒng)，與合閘彈簧沒有關(guān)系。操動機構(gòu)主體部分見圖1，CT14型彈簧機構(gòu)采用夾板式結(jié)構(gòu)，機構(gòu)的儲能驅(qū)動部分和合閘驅(qū)動部分為凸輪一四連桿機構(gòu)，在機構(gòu)的右、中側(cè)板之間布置著凸輪、半軸、扇形板、輸出軸、緩沖器，“分”“合”指示牌，合閘電磁鐵等零部件；在機構(gòu)的左中側(cè)板之間布置著棘輪、驅(qū)動塊等零部件；轉(zhuǎn)換開關(guān)、計數(shù)器、手動“分”、“合”按鈕等分別布置在機構(gòu)的上部，儲能電機、加熱器等布置在機構(gòu)的下方；在左側(cè)板的外面裝有接線端子、輔助開關(guān)等；儲能彈簧和切換電機回路的行程開關(guān)布置在右側(cè)板上邊，機構(gòu)通過固定在機構(gòu)下部的兩個角鋼和后面的兩個角鋼上的安裝孔，用M16的螺釘安裝在機構(gòu)箱內(nèi)，再通過機構(gòu)箱后面的安裝孔用4個M20的螺釘與斷路器相連。CT14型彈簧操動機構(gòu)的合閘彈簧的儲能方式有電動機儲能和手力儲能；合閘操作有合閘電磁鐵操作和手動合閘按鈕操作；分閘操作有分閘電磁鐵操作和手動分閘按鈕操作。儲能電機，采用HDZ型交直流兩用單相串激電動機，其主要技術(shù)參數(shù)見下表。額定工作電壓（V）直流：220交流：220額定電動機電流（A）5正常工作電壓范圍85%—110%額定工作電壓額定工作電壓下儲能時間（s）小于15

合閘電磁鐵：米用螺管式電磁鐵，其技術(shù)參數(shù)如下表所示額定工作電壓(V)?220?380—110—220額定工作電流(A)3.524.62.320r時線圈電阻(Q)3.910.22495正常工作電壓范圍85%?T10%額定工作電壓分閘電磁鐵：米用螺管式電磁鐵，由獨立電源供電，其技術(shù)參數(shù)如下表所示額定工作電壓(V)?220?380—110——2211額定工作電流(A)3.526320r時線圈電阻(Q)723.518.374.3正常工作電壓范圍65%一120%額定工作電壓，小于30%額定電壓連續(xù)3次操作不得分閘。機構(gòu)輸出軸工作轉(zhuǎn)角57--60度；重量約400kg。輔助開關(guān)，選用F4—121型，共有6對常開接點，6對常閉接點，允許長期通過電流不大于10A。行程開關(guān)具有一對常開和一對常閉觸頭，觸頭能通過的持續(xù)電流不小于10A。斷路器的傳動系統(tǒng)及動作原理電動合閘：合閘彈簧儲能見圖2,由電動機帶動偏心輪(1)按圖示方向轉(zhuǎn)動，通過緊靠在偏心輪表面的滾輪(2)推動驅(qū)動塊(3)作上下擺動，從而帶動驅(qū)動棘爪(5)上下擺動，推動棘輪(7)按圖示方向轉(zhuǎn)動，棘輪與儲能軸(8)是空套的，在儲能開始時電機只帶動棘輪作空轉(zhuǎn)，當轉(zhuǎn)到固定在棘輪上銷(14)固定在儲能軸上的驅(qū)動板(11)頂住以后，棘輪就通過驅(qū)動板帶動儲能軸也按圖示箭頭方向轉(zhuǎn)動。掛彈簧拐臂(13)與儲能軸是鍵聯(lián)接，儲能軸的轉(zhuǎn)動帶動了掛彈簧拐臂也按圖示箭頭方向轉(zhuǎn)動，將合閘彈簧(16)拉長。當儲能軸轉(zhuǎn)到將合閘彈簧拉到最長位置后，再向前轉(zhuǎn)一點(約4°)儲能軸就會被合閘彈簧帶動自行過中，這時行程開關(guān)切斷儲能電機電源，驅(qū)動板將固定在驅(qū)動棘爪的靠板(6)推開，驅(qū)動棘爪抬起，保證驅(qū)動棘爪與棘輪可靠脫離。電動合閘見圖3，圖3(a)表示已儲能時合閘操作系統(tǒng)的位置，實線圖表示機構(gòu)處于分閘并儲能時該系統(tǒng)的位置，圖3(b)表示機構(gòu)處于合閘未儲能時該系統(tǒng)的位置。雙點劃線，表示操作系統(tǒng)實行“合閘操作”的狀態(tài)。合閘過程如下：機構(gòu)接受合閘信號以后，合閘磁鐵(1)的鐵芯被吸向下運動，拉動導(dǎo)板(2)也向下運動，使杠桿(3)順時針方向轉(zhuǎn)動，杠桿(3)的轉(zhuǎn)動帶動固定在定位件(9)上的滾子(6)運動，推動定位件(9)逆時針轉(zhuǎn)動，解除儲能維持合閘彈簧釋放其能量，通過連桿傳遞到斷路器傳動箱的外拐臂上，使內(nèi)外拐臂轉(zhuǎn)動，并由內(nèi)拐臂經(jīng)絕緣連桿推動動觸頭向上運動，使斷路器合閘，與此同時，外拐臂的轉(zhuǎn)動使分閘彈簧儲能。手動合閘：按動合閘按鈕(7)，通過調(diào)節(jié)螺桿推動定位件(9)作逆時針轉(zhuǎn)動完成合閘操作(見圖3)。自由脫扣。見圖4。當機構(gòu)處于分閘并且合閘彈簧已儲能的位置時，如圖4(a)所示：凸輪連扳機構(gòu)的扇形板(4)由復(fù)位彈簧(1)拉動復(fù)位到圖示位置．半軸(2)由本身復(fù)位到圖示位置。這時凸輪連桿機構(gòu)完成了合閘的全部準備動作：一旦接受了合閘信號，定位件(6)拾起，將儲能軸(凸輪5)的儲能維持解脫，凸輪連桿機構(gòu)的主要驅(qū)動元件凸輪(5)在合閘彈簧的帶動下，按逆時針方向轉(zhuǎn)動。在凸輪轉(zhuǎn)動過程中，凸輪工作推動滾輪(7)向下方運動，帶動連板(3)、扇形板(4)作逆時針轉(zhuǎn)動，直到扇形板與半軸扣住為止。這時連板與扇形板(4)的公共轉(zhuǎn)動軸成為凸輪連桿向合閘方向運動，當合閘彈簧拉到最短位置時，凸輪停止運動，如圖4(b)所示，輸出軸旋轉(zhuǎn)一個合閘轉(zhuǎn)角，上述四連桿完成了合閘動作。在凸輪連桿機構(gòu)的整個合閘過程中，包括合閘開始和合閘終了，一旦凸輪連桿機構(gòu)的半軸作順時針轉(zhuǎn)動，扇形板與半軸間的扣接就會被解除，連板(3)與扇形板(4)公共儲能軸(10)的臨時支點將發(fā)生位移，破壞了合閘四連桿的運動，輸出軸的合閘動作也就立即結(jié)束，并在分閘彈簧的作用下實現(xiàn)分閘，也就是實現(xiàn)自由脫扣。重合閘：圖4(d)畫出了凸輪連桿機構(gòu)處于合閘并且合閘彈簧已儲能的位置，這時一旦半軸作順時針轉(zhuǎn)動，合閘四連桿會象上面敘述的一樣完成分閘動作，而合閘彈簧早已準備好了進行再次合閘動作，即實現(xiàn)一次自動重合閘。在使用中斷路器可以完成“分－0.3秒－合”成功或“分－0.3秒－合分”不成功的自動重合閘操作，重合閘仍保證銘牌開斷容量。分閘操作：分閘操作分為手動按鈕操作和分閘電磁鐵操作兩種，如圖5所示電動分閘操作如圖5所示，半軸(8)的位置為斷路器處于合閘狀態(tài)時的位置，當彎板(5)下方的分閘電磁鐵(1)接到分閘信號，分閘電磁鐵里的鐵芯就被吸合向上運動：推動頂桿(6)向上運動，頂桿推動彎板(5)作圖5(b)點劃線所示方向運動，從而帶動半軸作同樣方向的轉(zhuǎn)動，當半軸轉(zhuǎn)到一定位置時，扇形板與半軸的扣接解除，分閘彈簧釋放能量，帶動拐臂反向轉(zhuǎn)動，使觸頭向下運動，斷路器分閘。分合閘緩沖是為了吸收動觸頭在分、合閘動作完成后所剩余的動能，并限制動觸頭的終止位置。手動分合閘操作：當用手按分閘按鈕，固定在半軸上的彎板作順時針方向運動，從而完成了斷路器的分閘操作。進行下述操作試驗應(yīng)動作正常：30%額定分閘電壓連續(xù)通電三次，不應(yīng)分閘；85%和110%的額定合閘電壓及65%和120%的額定分閘電壓“合”“分”備二次，能可靠合、分閘；注：如安裝地點操作電壓達到規(guī)定上限值，允許用運行期間可能達到最高電壓代替進行此項試驗。額定分、合閘電壓下進行“分-0.3秒-合”、“合分”、“分---0.3秒一合分”各二次，“合”“分”各三次，如斷路器使用時不要求重合閘，可按“合分”四次及“合”、“分”各7次操作。測量與調(diào)整動觸頭行程和觸頭開距的的調(diào)整通過調(diào)整分閘緩沖器來實現(xiàn)，并使拐臂上滾輪靠在分閘緩沖器上。水平連桿的調(diào)節(jié)可使斷路器三相同步，行程的調(diào)整要通過調(diào)整機構(gòu)與斷路器連接的螺套來實現(xiàn)。合閘緩沖的行程和定位間隙的的調(diào)整通過調(diào)整墊片達到行程 10＋0.5－1間隙，尺寸10 －1保證開關(guān)行程和超程。斷路器分合閘速度的調(diào)整通過調(diào)整分合閘彈簧的預(yù)拉伸長度來實現(xiàn)，合閘彈簧的預(yù)拉伸范圍為15?30毫米，分閘彈簧的預(yù)拉伸范圍為8?20毫米。凸輪連板機構(gòu)的半軸位置的調(diào)整如圖5所示，半軸位置正確與否直接關(guān)系到機構(gòu)可靠性和安全性。機構(gòu)在合閘位置時，半軸(8)與扇形板(7)扣接量的調(diào)整是透過調(diào)整螺釘(2)來實現(xiàn)的，調(diào)整在2?4mm的范圍內(nèi)。半軸由于慣性將繼續(xù)按順時針方向轉(zhuǎn)動，這個轉(zhuǎn)動的極限位置是通過調(diào)整限位螺釘(9)來控制的，要求半軸轉(zhuǎn)動到極限位置時，半軸的平面與地基平面平行。分閘緩沖器器行程的調(diào)整；如圖3所示，合閘聯(lián)鎖板位置的調(diào)整是通過調(diào)節(jié)桿(14)的長度來實現(xiàn)的，要求的機構(gòu)輸出處于分閘的極限位置時聯(lián)鎖板(11)還應(yīng)能向下推動2?3mm。儲能維持定位件與滾輪之間扣接量的調(diào)整，如圖3所示，這個扣接量通過定位件（9）與手動脫扣按鈕（7）之間的拉桿長度來實現(xiàn)。一般應(yīng)使?jié)L輪扣接在定位件園柱面的中部附件，當合閘電磁鐵吸合到底時，應(yīng)能可靠地將定位件與滾輪解扣。轉(zhuǎn)換開關(guān)的調(diào)整，轉(zhuǎn)換開關(guān)與輸出軸之間的動作關(guān)系由調(diào)節(jié)它們之間的拉桿長度來實現(xiàn)?！胺帧薄ⅰ昂稀敝甘九频恼{(diào)整，“分”、“合”指示牌的位置調(diào)整通過調(diào)節(jié)連接它和輸出軸之間的拉桿實現(xiàn)。行程開關(guān)的調(diào)整，行程開關(guān)位置的調(diào)整通過行程開關(guān)本身及其安裝板上的安裝孔來實現(xiàn)，調(diào)整中應(yīng)保證當掛彈簧拐臂到儲能位置時使行程開關(guān)接點分斷，同時還應(yīng)保證行程開關(guān)的行程有一定的余度，以免頂壞行程開關(guān)。合閘電磁鐵拉桿螺釘?shù)恼{(diào)整，如圖3所示，連接合閘電磁鐵鐵芯的拉桿長度應(yīng)是鐵芯拉出合閘電磁鐵約20mm。斷路器與機構(gòu)間配合動作試驗斷路器與機構(gòu)間的連接，應(yīng)在斷路器處于分閘位置，機構(gòu)處于未儲能狀態(tài)時進行。連接以后，要求機構(gòu)處于儲能位置時，凸輪連桿機構(gòu)的扇形板一定要復(fù)位到脫離半軸，以保證半軸自由復(fù)位。如果這時扇形不能復(fù)位到正常位置時，說明機構(gòu)輸出軸的分閘位置不正確，應(yīng)通過調(diào)整機構(gòu)與斷路器之間拉桿長度來調(diào)整機構(gòu)輸出軸的分閘位置，同時也可調(diào)整扇形板與半軸之間的間隙來適當調(diào)整斷路器的行程，此間隙約為1—4毫米。在機構(gòu)與斷路器連接之后，應(yīng)進行慢合試操作，以排除整個系統(tǒng)的卡阻現(xiàn)象。慢合前先將機構(gòu)的合閘彈簧松開、取下，并且將棘爪上的靠板卸掉，用手力儲能的辦法使儲能軸轉(zhuǎn)到儲能位置后，用手合按鈕將定位件抬起，然后繼續(xù)用手力儲能手柄漸漸驅(qū)動儲能軸自合閘方向轉(zhuǎn)動，直到合閘完畢。在整個慢合過程中，扳手或手柄上無特大阻力或“跳躍性反力”（即機構(gòu)的負載應(yīng)均勻地增大或減小）。在慢合后應(yīng)注意重新裝上合閘彈簧。附：外出培訓(xùn)總結(jié)資料CT14型操動機構(gòu)常見故障檢修處理及維護方法機構(gòu)的解體，分兩步：一、對機構(gòu)的儲能部分進行解體，二、對機構(gòu)連桿部分進行解體。機構(gòu)解體后的組裝步驟：右側(cè)板－轉(zhuǎn)軸機構(gòu)－鎖板－連接軸（定位作用）－定位鍵－鎖板－凸輪軸－支撐桿－分合閘指示桿－分閘緩沖器－扇形板－中側(cè)板－軸套－軸銷－左右驅(qū)動板－連臂－棘輪軸套－棘輪－棘輪連臂－棘爪－驅(qū)動棘爪－左側(cè)板。扇形板與半軸的空隙應(yīng)保持在1-4mn,不能過長。當兩塊扇形板與半軸間隙不一致時，以間隙小的為基準。調(diào)節(jié)此間隙可通過調(diào)節(jié)開關(guān)的水平連桿來調(diào)整。扇形板與半軸的扣接量應(yīng)在2—4mm的范圍之內(nèi)。當兩塊扇形板與半軸的扣接量不一致時，以扣接量小的為基準。此尺寸可通過分閘線圈上端與分閘連桿連接的螺釘來調(diào)整。分閘時分閘電壓的調(diào)整，需調(diào)節(jié)分閘線圈上端與分閘連桿連接的螺釘。合閘時合閘電壓的調(diào)整，要使合閘電壓變大，可通過調(diào)節(jié)連桿變短或合閘線圈鐵芯跳高，要使合閘電壓變小，則反之。