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七、高压断路器的操动机构七、高压断路器的操动机构

一、简答题一、简答题

1．高压断路器的操动机构由几部分组成，它们的作用是什么？

操动机构的组成和它们的作用如下：

(1)能量转换机构它把执行操作的赋能变成机械能，使操动机构按规定的目的发生机械运动，

这种机构如电磁铁、电动机、液压转动工作缸、压缩空气工作缸等。当然，最简单的是人力，

但随着断路器容量的加大及自动化水平的提高，依靠人力操作已不能满足运行工作的要求

了。

(2)联动机构

它把能量转换机构所变成的机械运动能用来促使断路器的动触头发生按操作目的的规

定动作。这种机构多由四边形连杆机构、拐臂、拉杆等组成。

(3)保持机构

它使操动机构完成的操作得以保持，不因瞬时命令信息的消失而不能完成规定目标的任

务，这种机构由动作灵活的机械卡销等组成。

(4)释放机构

它接受操作人员和继电保护系统的命令信息，对保持机构进行反作用，即解除保持。从

而使断路器的跳闸弹簧释放能量，使断路器分闸。它由电磁线圈推动可动铁芯，由可动铁芯

打动保持卡销使保持解除，或者由电磁阀启动分闸油路或气路来实现。

2．断路器操动机构按工作能量形式的分类有几种？

根据能量形式不同分以下几类

（1）CS：手动操动机构

（2）CD：电磁操动机构

（3）CT：弹簧操动机构

（4）CJ：电动操动机构

（5）CQ：气动操动机构

（6）CY：液压操动机构

3．论述断路器各种操动机构特点？

断路器的操动机构主要有电动弹簧储能机构、电磁操动机构和液压操动机构。对于机械

电动弹簧储能机构，它所暴露出来的缺点是机械结构十分复杂，零件数量多，且要求加工精

度高，制造工艺复杂，成本高，产品的可靠性不易保证。对于电磁操动机构，其结构复杂程

度和工作可靠性比电动弹簧储能机构要有所改善，但其致命的问题是

合闸线圈消耗功率太大，要求配置价格昂贵的蓄电池组，以及电磁机构结构笨重，动作时间

较长。液压机构致命的缺点是密封问题。统计资料表明：设备故障中有70％－90％以上为

操动机构的机械故障。因此必须对操动机构进行改进，以提高断路器的可靠性和免维护水平，

以及实现开关设备的自动化、远动化和智能化。

真空断路器所配套的操动机构主要有两类，一类是电磁机构，另一类是电动弹簧机构。

从国外的产品发展趋势看，10kV以下的真空断路器还是以采用电磁机构为主，而10

kV以上的真空断路器以采用电动弹簧机构为主。随着真空断路器的迅速发展，对配套使用

的弹簧操动机构有了更高的要求。早先的电磁操动机构，因合闸功率大、合闸速度低等逐渐

被弹簧操动机构取代。CT是我国开发研制的第一代弹簧操动机构产品，在此基础上，衍生

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出CT、CT等弹簧操动机构，得到了广泛的推广使用。20世纪七八十年代，我国还没有适

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合于真空断路器使用的长寿命弹簧操动机构。1992年以后发展了几种长寿命弹簧操动机

构，我国开发第二代CT，CT等新一代弹簧操动机构。它们的输出特性与真空断路器的反

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力特性能有较好的匹配，输出功能满足大容量真空断路器的要求，机械寿命已达到30000

次。多数真空断路器用的操动机构（包括电磁机构和弹簧机构）是集中布置的，即机构

被设计成独立的元件，自成一体，这样做便于操动机构的集中生产，有利于保证产品质量。

4．电磁操动机构有哪些优缺点？

电磁操动机构是利用合闸线圈中的电流产生的电磁力驱动合闸铁心，撞击合闸四连杆机

构进行合闸的，其合闸能量完全取决于合闸电流的大小。因此这种操动机构要求的合闸电流

一般都很大，运行中的有68A、97．5A、98A三种。该机构的主要优缺点如下：

（1）优点

①结构简单，加工容易。

②可遥控操作和自动重合闸。

③机构输出特性与本体反力特性配合较好。

（2）缺点

①合闸电流大，要求大功率的直流电源。

②由于合闸电流大，一般的辅助开关、中间继电器触点等很难投切这么大的电流，因此，必

须另配直流接触器，利用直流接触器的带消弧线圈的触点来控制合闸电流，从而控制合、

分闸。

③动作速度低，合闸时间长，电源电压变动对合闸速度影响大。

④耗费材料多。

⑤由于户外式变电所