真空斷路器由于采用了真空滅弧技術(shù)，并具有不污染環(huán)境、操動(dòng)機(jī)構(gòu)功率小、使用壽命長(zhǎng)和安全可靠以及維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，使用廣泛。

分、合閘彈簧及其放置位置對(duì)斷路器總體方案設(shè)計(jì)的影響

真空斷路器總體方案的確定，除了要確定真空滅弧室的相互位置外，更主要的是要確定選用幾個(gè)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，這取決于分、合閘彈簧的參數(shù)和放置位置．

分閘彈簧參數(shù)的確定

在設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)時(shí)，要根據(jù)要求的分閘速度和分閘時(shí)間配置分閘彈簧．確定分閘彈簧參數(shù)的依據(jù)是機(jī)構(gòu)要求的分閘特性曲線，即觸頭運(yùn)動(dòng)速度和位移之間的關(guān)系曲線．具體方法是：根據(jù)計(jì)算的分閘彈簧等效力結(jié)果，初選分閘彈簧．然后核算動(dòng)觸頭的分閘速度，檢查是否符合設(shè)計(jì)要求，即速度曲線是否滿足機(jī)構(gòu)要求的分閘特性曲線，平均分閘速度和分閘時(shí)間是否符合給定要求．如發(fā)現(xiàn)有較大的差異時(shí)，則應(yīng)作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整．

分閘彈簧宜放置在操動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)鏈的中間行程較大之處．分閘彈簧的放置方位應(yīng)使彈簧力的作用方向與力作用點(diǎn)的速度方向在分閘的整個(gè)過(guò)程中都趨于一致．

速度比是機(jī)構(gòu)位置的函數(shù)，其影響是不能忽略的．因此，在滿足機(jī)構(gòu)所要求的分閘特性的前提下，分閘彈簧的放置位置對(duì)分閘彈簧參數(shù)的影響是比較大的．

合閘彈簧參數(shù)的確定

彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的負(fù)載特性曲線

所設(shè)計(jì)的彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的負(fù)載特性曲線如下圖（等效阻力圖）所示．圖中曲線1表示分閘彈簧等效力；曲線2表示真空滅弧室自閉力；曲線3表示觸頭彈簧力．由圖可知，等效阻力在觸頭接觸前后有一個(gè)較大的躍變．

根據(jù)實(shí)測(cè)，1250A 31.5kA斷路器極柱作用于操動(dòng)機(jī)構(gòu)的力有：

ü  每相真空負(fù)壓與波紋管拉力之和為21.64kgf,三相共計(jì)64.9kgf, 其值與合閘的阻力相反。

ü  每個(gè)分閘彈簧拉力為59.3kgf, 三相共計(jì)177.9kgf，為合閘的阻力，在合閘之前的預(yù)拉力每相為26.7kgf，三相共計(jì)80.1kgf；

ü  觸頭彈簧為碟簧組合，在從0至10mm之間受壓時(shí)不呈現(xiàn)阻力，在9至12mm區(qū)間接近線性增加，在12-13mm內(nèi)，阻力呈現(xiàn)極大的反彈力且基本穩(wěn)定，單個(gè)觸頭彈簧的值為3800N，三相共計(jì)11400N，折算為1163kgf, 為合閘時(shí)最大的阻力。

在彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)中，彈簧的輸出力曲線一般如下圖（等效阻力走向圖）中的曲線3所示．很明顯，它的輸出力曲線與等效阻力曲線(圖3中曲線1)的變化規(guī)律不一致，即不匹配．為了能夠可靠地合閘，在機(jī)構(gòu)的整個(gè)行程內(nèi)都要完全保證使等效驅(qū)動(dòng)力大于等效阻力．較理想的等效輸出力特性曲線如圖中曲線2，它較為靠近等效阻力曲線，并能滿足要求．如果能找到一條類(lèi)似曲線2這樣的曲線，就可以確定合閘彈簧;

為了確定合閘彈簧參數(shù)，首先應(yīng)確定其輸出力特性曲線

根據(jù)負(fù)載特性曲線選擇合適的輸出力曲線

根據(jù)斷路器對(duì)操動(dòng)機(jī)構(gòu)合閘功能的要求，其輸出力特性應(yīng)符合下列條件：

ü  起始輸出力應(yīng)大于系統(tǒng)的起始阻力(兩者指等效到同一構(gòu)件上的等效力)，否則，運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)不能起動(dòng)．

ü  輸出功必須大于斷路器所需的合閘功，否則，合閘不能到底．

ü  具有合適的輸出力特性，以獲得較好的合閘速度特性．

如果以合閘速度vh對(duì)運(yùn)動(dòng)時(shí)間t的關(guān)系來(lái)表示合閘速度特性，要達(dá)到同樣的合閘速度，有3種不同的途徑，如下圖（不同的合閘速度特性曲線圖）所示．圖中3條曲線與橫坐標(biāo)軸間所包的面積相等(表示其觸頭開(kāi)距相同)．曲線1表示等加速運(yùn)動(dòng)．它達(dá)到vh的時(shí)間是t1；曲線2的起始加速度大，而后逐漸下降，以致達(dá)到速度vh時(shí)加速度已降得很?。@說(shuō)明合閘力開(kāi)始最大，而后減小，其時(shí)間t2比時(shí)間t1少．說(shuō)明后種特性在合閘時(shí)間方面有優(yōu)越性，但在觸頭接觸時(shí)所能提供合閘力小，容易受到掣動(dòng)．曲線3則不一樣，它的初始加速度不大，但不斷增大，到接近觸頭閉合時(shí)有所減小，這種特性兼有前兩種特性的優(yōu)點(diǎn)，其運(yùn)動(dòng)時(shí)間t3比t1要小，而閉合時(shí)的合閘力比曲線2大．因此根據(jù)曲線3可以提出對(duì)輸出力的要求：即起動(dòng)輸出力不大，起動(dòng)后輸出力不斷增加，以至運(yùn)動(dòng)后期達(dá)到一定速度之后，合閘力再緩慢減小．

 根據(jù)以上分析，可確定滿足合閘速度要求的輸出力特性曲線如下圖（等效輸出力、阻力曲線）所示．

來(lái)源：會(huì)說(shuō)電氣