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德試電氣培訓(xùn)課之GIS斷路器結(jié)構(gòu)及原理1 概述? ZFI2C-126型封閉式組合電器(簡稱GIS)的斷路器是GIS中最重要的元件。該斷路器為三相共箱式,采用自能式滅弧原理,配用 CTB-Ⅱ彈簧機(jī)構(gòu)。?該斷路器采用最新的設(shè)計原理,具有結(jié)構(gòu)簡單,操作能量小,可靠性高,安裝容易,噪音低等特點。該斷路器根據(jù)主接線方式的不同可采用Z形、U形布置。 2 斷路器的結(jié)構(gòu)和工作原理 ? 斷路器為三相共箱式,即三極滅弧室安裝在同一殼體內(nèi)。斷路器總裝的外形如圖1所示。斷路器的出線方式有兩種,一種是兩側(cè)出線(即Z形),另一種是同側(cè)出線(即U形),由總體布置確定。斷路器本體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)見圖2,圖2所示為同側(cè)出線方式。且由圖1、2可知,斷路器由下列部件所構(gòu)成∶金屬殼體、底座、絕緣構(gòu)件(包括絕緣子、絕緣支座和絕緣拉桿)、拐臂盒、密度繼電器、三極滅弧室和彈簧機(jī)構(gòu)。滅弧室是斷路器的核心單元可實現(xiàn)回路的導(dǎo)通與分?jǐn)?。彈簧機(jī)構(gòu)是斷路器的動力元件,可實現(xiàn)斷路器的分、合閘操作。 2. 1 滅弧室的結(jié)構(gòu)與工作原理 2.1.1 結(jié)構(gòu)∶?如圖2、3 所示。斷路器的A、B、C三極滅弧室安裝在同一殼體內(nèi),三極滅弧室的主要零部件均相同,只是每極上下出線的電聯(lián)接位置有所不同。每極滅弧室均由絕緣拉桿3-1、絕緣座3-2、動觸頭座3-3、支撐筒3-4、動觸頭裝配3-5、動弧觸頭3-6、絕緣筒3-7、靜弧觸頭3-8、靜觸頭座3-9、等組成。絕緣筒3-7與支撐筒 3-4相連,不僅支承靜觸頭座3-9,還起到斷口間絕緣的作用。?導(dǎo)電主回路為(見圖2、圖3)∶電流在絕緣子的中心導(dǎo)體(X)→滅弧室下部的電聯(lián)接→動觸頭座→動、靜觸頭主回路→靜觸頭座上部的電聯(lián)接(Y)。? 該斷路器單極的回路電阻(X、Y 間)小于100μ Ω。 2.1.2 工作原理∶?滅弧室采用由熱膨脹室?guī)в休o助壓氣室的自能滅弧結(jié)構(gòu),滅弧過程以自能吹弧為主,壓氣滅弧為輔。A、B、C三極滅弧室的絕緣拉桿分別與拐臂盒中的三個內(nèi)拐臂相連。彈簧操動機(jī)構(gòu)帶動拐臂盒中的主傳動軸,主傳動軸通過拐臂與連桿傳動,帶動與絕緣拉桿相連的三個內(nèi)拐臂運動,從而使A、B、C三極滅弧室共同進(jìn)行分合閘操作,見圖4。 ? 分閘操作時,絕緣拉桿在分閘彈簧的作用下,帶動動觸頭裝配快速向下運動。在運動中,動主觸頭和靜主觸頭首先分離,接著動弧觸頭和靜弧觸頭分離,產(chǎn)生電弧。當(dāng)噴口喉部未脫離靜弧觸頭之前,電弧產(chǎn)生的熱氣流流入熱膨脹室,在熱膨脹室內(nèi)進(jìn)行熱交換,形成低溫高壓氣體,當(dāng)噴口喉部脫離靜弧觸頭之后,熱膨脹室的高壓氣體從噴口喉部噴出,進(jìn)行熄弧。同時,輔助壓氣室的壓力在機(jī)構(gòu)的帶動下也在升高。當(dāng)開斷大電流時,弧觸頭間產(chǎn)生的電弧能量大,此時熱膨脹室的壓力高于壓氣室壓力,故單向閥關(guān)閉,當(dāng)電流過零時,熱膨脹室的高壓氣體吹向斷口間使電弧熄滅。在同時,壓氣室的氣體被壓縮,但達(dá)到一定的壓力時,底部彈性釋壓閥打開,一邊壓氣,一邊泄壓,使機(jī)構(gòu)不必要克服更多的壓氣反力,從而大大的降低了操作功。當(dāng)開斷小電流時(通常在幾千安以下),由于電弧能量小,熱膨脹室產(chǎn)生的壓力小,此時壓氣室的壓力高于熱膨脹室的壓力,故單向閥打開,壓氣室的氣體流經(jīng)單向閥與熱膨脹室的氣體共同向斷口處吹去,當(dāng)電流過零時,這具有一定壓力的氣體吹向斷口使電弧熄滅。在開斷過程中,噴口將主導(dǎo)電回路(動、靜主觸頭)和輔助導(dǎo)電回路(動、靜弧觸頭)隔離,使開斷時產(chǎn)生的電弧及 SF6分解物不會對主導(dǎo)電回路和斷口產(chǎn)生影響。開斷過程如圖5 所示。?合閘操作時,絕緣拉桿在合閘彈簧的作用下,推動動觸頭裝配向上運動,此時,SF6氣體迅速進(jìn)入壓氣缸內(nèi)。在合閘過程中,動靜弧觸頭首先接通,然后動靜主觸頭接通,完成合閘操作。? 2.2 彈簧機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與工作原理? 2.2.1 合閘彈簧儲能操作∶?當(dāng)斷路器合閘操作完畢時,限位開關(guān)將儲能電機(jī)6-8 接通,電機(jī)帶動棘爪6-5 推動棘輪6-4順時針旋轉(zhuǎn),通過拉桿將合閘彈簧6-1儲能,棘輪過死點后,在合閘彈簧力的作用下棘輪受到順時針旋轉(zhuǎn)的力矩,但合閘脫扣器6-2又將棘輪上的合閘止位銷6-3鎖住,從而將機(jī)構(gòu)保持在合閘預(yù)備狀態(tài)(如圖6 A和 B)。 2.2.2 合閘操作∶?彈簧機(jī)構(gòu)處于分閘位置且合閘彈簧6-1已儲能(如圖6B)。當(dāng)合閘電磁鐵受電動作后,合閘脫扣器6-2釋放棘輪6-4上的合閘止位銷6-3,從而在合閘彈簧的作用下,棘輪通過傳動軸6-7帶動凸輪6-10順時針旋轉(zhuǎn),凸輪推動主拐臂上6-9 的穰子 6-11,從而帶動主拐臂旋轉(zhuǎn),并通過拉桿6-6帶動傳動拐臂6-16 順時針旋轉(zhuǎn),傳動拐臂6-16旋轉(zhuǎn)時不僅帶動拐臂盒中的主傳動軸6-17順時針旋轉(zhuǎn)將斷路器本體合閘,并且?guī)臃珠l彈簧拐臂6-15對分閘彈簧儲能。當(dāng)斷路器合閘到位后,分閘脫扣器6-13又將主拐臂上的分閘止位銷6-12鎖住,從而保持?jǐn)嗦菲鞅倔w在合閘位置和分閘彈簧在壓縮儲能狀態(tài)(如圖6C),為下一次分閘準(zhǔn)備。 2.2.3 分閘操作∶?彈簧機(jī)構(gòu)處于合閘位置并且分閘彈簧6-14 被壓縮儲能時(如圖6A和C),當(dāng)分閘電磁鐵受電動作后,分閘脫扣器6-13釋放主拐臂6-9上的分閘止位銷6-12,從而使分閘彈簧 6-14釋放能量,并帶動分閘彈簧拐臂6-15逆時針旋轉(zhuǎn),分閘彈贊拐臂旋轉(zhuǎn)的同時不僅帶動拐臂盒中的主傳動軸6-17逆時針旋轉(zhuǎn)將斷路器本體分閘,并且?guī)觽鲃庸毡?span style="-webkit-tap-highlight-color:transparent;outline:0px;font-family:Calibri;">6-16 旋轉(zhuǎn),從而帶動拉桿6-6使主拐臂順時針轉(zhuǎn)動,同時由分閘彈簧的預(yù)壓縮力將斷路器本體保持在分閘位置(如圖6 B)。? 本文來自:『 網(wǎng)絡(luò) 』版權(quán)歸原作者所有,如有侵權(quán)請聯(lián)系我們刪除。 武漢德試電氣有限公司是生產(chǎn)電力檢測設(shè)備,電力試驗設(shè)備,電力檢測儀器,電力測試儀器的廠家! |