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弹簧储能操作机构的工作原理
[日期：2012-01-05]来源：作者：杨德印[字体：大中小]EasyEDA，史上最强大的电路设计工具
弹簧储能操作机构是一种较新的断路器操作机构，这种操作机构的出现，对提高断路器的整体性能起到了较大作用。因为传统电磁操作机构在提高合闸速度上受到一定限制，它的合闸功率也较大，对电源要求较高。而弹簧储能操作机构采用的手动或电动操作，既有较高的合闸速度，又能实现自动重合闸。
CT19是弹簧储能操作机构的一个系列号。
其型号组成及含义见下图。它可供操作高压开关柜中ZN28型高压真空断路器合闸及与之相当的其他类型的真空断路器之用，其性能符合GB1984《交流高压断路器》的要求，主要指标均达到和超过IEC标准。操作机构合闸弹簧有电动机储能和手动储能两种；分闸操作有分闸电磁铁、过流脱扣电磁铁及手动按钮操作三种；合闸操作有合闸电磁铁及手动按钮两种。

1．机械部分原理简介CT19、CT19B(A)型弹簧储能操作机构由电动机提供储能动力，经两级齿轮减速，带动储能轴转动，实现给储能弹簧储能。弹簧储能到位时，摇臂推动行程开关．切断电动机电源。
人力储能时，将人力储能操作手柄插入储能摇臂插孔中，然后上下摆动，通过摇臂上的棘爪驱动棘轮，并带动储能轴转动实现对合闸弹簧储能。
操作机构储能完成后即保持在储能状态，若准备合闸，可使合闸线圈通电，继而电磁铁动作，储能保持状态被解除，合闸弹簧快速释放能量，完成合闸动作。
分闸时，分闸线圈通电使电磁铁动作，连杆机构的平衡状态被解除，在断路器负载力作用下，完成分闸操作。
CT19、CT19B(A)型弹簧储能操作机构外形见下图。

2．电气控制原理下图是CT19弹簧储能操作机构的电气控制原理图，图中两侧的两条竖线KM是控制电源线，它可以是AV220V或DC220V等电源电压。当机构处于分闸未储能状态时，行程开关CK常闭触点闭合。此时按下储能按钮SB．中间继电器KA1的线圈得电，其常开触点KAl-1闭合，中间继电器KA2随之动作．KA2的常闭触点KA2-2打开．常开触点KA2-1闭合，电动机M与电源接通开始运转，带动合闸弹簧开始储能，直至储能完成松开储能按钮SB。

储能完成以后，行程开关CK的常闭接点断开，中间继电器KA2线圈断电，触点KA2-1断开，电动机M断电停转。此时若将控制开关SA投向合闸位置，即使其触点(1)、(2)闭合，合闸线圈YC将通电使电磁铁动作，迫使储能弹簧释放能量，完成合闸动作。
操作机构使断路器合闸后，安装在操作机构内、被称作断路器辅助触点的QF-1和QF-2同时动作，其中常闭触点QF-1断开，切断合闸线圈的电源；常开触点QF-2闭合，为断路器分闸作好准备。此时若将控制开关SA投向分闸位置，即使其触点(3)、(4)闭合，分闸线圈YR将通电使电磁铁动作，操作机构使断路器实现分闸。分闸后常开触点QF-2断开，分闸线圈YR的电源被切断。
3．过流保护原理弹簧操作机构的所谓合闸和分闸，即断路器的合闸和分闸。断路器合闸后，所控制的一次电路中就会有负荷电流。一次电路的速断和过电流保护，是通过CT19型操作机构来实现的。保护原理参见下图。
下图中的TAU和TAW是连接在一次电路中的电流互感器．1KA和2KA是电流保护继电器．ISU和20u是弹簧操作机构内部的两个过流脱扣电磁铁。当负荷电流例如电动机运行电流出现过电流井超过电流保护继电器1KA（或2KA）的整定动作电流时．1KA（或2KA）立即或按反时限特性延时后动作，其常开触点IKA-1（或2KA-1）首先动作闭合，稍后常闭触点1KA-2(或2KA-2)断开，这时过流脱扣电磁铁ISLJ（或2SU）得电动作，断路器通过操作机构实施跳闸，实现过电流保护。电流保护继电器1KA（或2KA）常开、常闭触点的动作顺序可以保证电流互感器二次回路始终不会开路，满足了电流互感器二次侧不允许开路的技术要求。