一种提高高压断路器弹簧操动机构合闸锁扣可靠性的方法

摘要

本发明公开一种可以提高CT20型弹簧操动机构合闸锁扣可靠性的方法，通过对大掣子弹簧形变量与小掣子弹簧形变量进行测量，合闸保持小掣子达到稳定状态的时间为t

说明书

技术领域

本发明涉及当今广泛运用在126kV等级断路器上的CT20型弹簧操动机构，特别涉及CT20型弹簧操动机构的合闸锁扣机构。

背景技术

在合闸过程中，合闸命令在很短的时间内完成，操动机构的操作力释放时间也较短，因此在操动机构中，需要锁扣机构使得合闸命令和操作力消失后断路器仍可处于合闸位置。合闸锁扣机构是操动机构中保持合闸位置以及完成开关自动分闸的重要组成部分。

当今广泛运用在126kV等级断路器上的CT20型弹簧操动机构，其特点是分合闸操作采用螺旋压缩弹簧实现，整个机构结构简单，可靠性高，是一种免维护型设计。当CT20机构用于更高载荷下的断路器时，由于合闸锁扣机构上的负载增加，偶尔会出现合闸保持不住的空合现象。因此，有必要解决由于合闸锁扣机构引起的操作问题。

发明内容

为了解决由于合闸锁扣机构引起的操作问题，本发明提出了合闸锁扣机构中大小掣子复位时间差的概念，增大掣子复位时间差可以降低出现合闸保持不住现象的概率。

本发明所采用的技术方案是：通过对大掣子弹簧形变量与小掣子弹簧形变量进行测量，合闸保持小掣子达到稳定状态的时间为t₂，合闸保持大掣子达到稳定状态的时间为t₁，定义复位时间差为大掣子达到稳定状态的时间t₁与小掣子达到稳定状态的时间t₂的差值(t₁-t₂)。

合闸掣子的复位时间差是操动机构保持合闸状态的重要参数。如果合闸复位时间差(t₁-t₂)大于0ms，即小掣子比大掣子先到位，则合闸能够保持，反之则合闸失败。合闸复位时间差在2ms至20ms范围内，若合闸复位时间差越大，合闸成功保持的稳定性也越大；若合闸复位时间差大于20ms，合闸时间过长，导致无法完成合分指令。

本发明为了加大掣子的合闸复位时间差(t₁-t₂)，可以通过改变弹簧的预压力来改进合闸保持大掣子与小掣子的配合。定义弹簧的预压力为弹簧处于初始压缩状态(合闸锁扣机构中的大小掣子的弹簧均为压簧)时的力值，增大大掣子弹簧的预压力(可通过在弹簧一端加垫片压缩弹簧的方法实现)，可以增大掣子的合闸复位时间差，从而提高合闸锁扣机构的可靠性，改变小掣子弹簧的预压力对合闸复位时间差的影响不大。

附图说明

图1为合闸锁扣机构的示意图；图2为合闸保持大小掣子复位时间示意图；图3为临界状态时合闸保持大小掣子弹簧形变曲线；图4为合闸保持不住状态时合闸保持大小掣子弹簧形变曲线；图5为改变大掣子弹簧对掣子复位时间的影响；图6为改变小掣子弹簧对掣子复位时间的影响；下面结合附图对本发明的内容作进一步详细说明。

具体实施方式

参照图1所示，CT20弹簧操动机构的合闸锁扣机构主要涉及到合闸保持大、小掣子及其相应的弹簧。当合闸近末了时，销轴1脱离大掣子2发生过冲，大掣子在相应弹簧3的作用下顺时针旋转，扣住销轴，同时小掣子4也在其相应弹簧5力的作用下顺时针转动，限位销确定小掣子的最终位置，小掣子在最终位置时可顶住大掣子，使机构处于如图1所示的合闸保持状态。

参照图2所示，通过对大掣子弹簧形变量6与小掣子弹簧形变量7进行测量，合闸保持小掣子达到稳定状态8的时间为t₂，合闸保持大掣子达到稳定状态9的时间为t₁，定义复位时间差为大掣子达到稳定状态9的时间t₁与小掣子达到稳定状态8的时间t₂的差值(t₁-t₂)。合闸掣子的复位时间差是操动机构保持合闸状态的重要参数。如果合闸复位时间差(t₁-t₂)大于0ms，即小掣子比大掣子先到位，则合闸能够保持，反之则合闸失败。合闸复位时间差在2ms至20ms范围内，若合闸复位时间差越大，合闸成功保持的稳定性也越大；若合闸复位时间差大于20ms，合闸时间过长，导致无法完成合分指令。

参照图3所示，在减小合闸大掣子弹簧6预压力的过程中，当大掣子弹簧的的预压力减小到110N时，出现了临界状态，此时t₁＝t₂。

参照图4所示，当继续减小合闸大掣子弹簧预压力时，出现了合闸保持不住现象，合闸失败，大掣子弹簧的形变曲线6和小掣子弹簧的形变曲线7出现异变。

参照图5所示，弹簧的预压力定义为弹簧处于初始压缩状态(合闸锁扣机构中的大小掣子的弹簧均为压簧)时的力值，增大大掣子弹簧的预压力可通过在弹簧一端加垫片压缩弹簧的方法实现。横坐标表示运动初始时大掣子弹簧的预压力。将弹簧预压力从110N增大到580N，大小掣子的复位时间差(t₁-t₂)由0.1ms增大到了4.9ms。

参照图6所示，将小掣子弹簧的预压力从54.3N增加到62.6N，合闸复位时间差(t₁-t₂)从3.6ms增大到了3.9ms，变化不大，即改变小掣子弹簧的预压力对复位时间差的影响不大。