El mecanismo de operación por resorte de los disyuntores de media y alta tensión es un mecanismo de operación mecánico ampliamente utilizado. Su principio básico es utilizar la energía liberada por un resorte pre-almacenado para impulsar el disyuntor y completar las operaciones de apertura y cierre. A continuación se detallará su proceso de trabajo, incluida una descripción general estructural, almacenamiento de energía y procedimientos de cierre y apertura.
Estructura central y flujo de energía
El mecanismo de resorte consta principalmente de los siguientes componentes clave:
1. Sistema de almacenamiento de energía: Esto incluye el motor de almacenamiento de energía, los engranajes reductores, el trinquete/leva de almacenamiento de energía y el resorte de cierre.
2. Dispositivo de retención/liberación de energía: el pestillo de cierre (pestillo), que se utiliza para mantener el estado de almacenamiento de energía del resorte y liberarlo al recibir una orden.
3. Sistema de enlace de transmisión: convierte la energía del resorte en el movimiento lineal del contacto móvil.
4. Sistema de apertura: Esto incluye el resorte de apertura (generalmente más débil, usado para acelerar la apertura), el pestillo de apertura y la bobina de apertura.
5. Componentes de control: bobina de cierre, bobina de apertura, interruptor auxiliar, indicador de estado de almacenamiento de energía, etc.
Flujo de energía central:
Energía eléctrica (motor) → Energía mecánica (almacenamiento de energía de resorte) → Liberación para impulsar el movimiento del contacto móvil.
Procedimiento operativo detallado
Fase uno: proceso de almacenamiento de energía de primavera
Este es el requisito previo para todas las operaciones. El resorte debe comprimirse y almacenarse energía antes de cerrar el interruptor.
1. Iniciar el almacenamiento de energía
Cuando el resorte no está energizado, el indicador de estado de almacenamiento de energía del mecanismo muestra "No energizado".
El circuito de control conecta la fuente de alimentación al motor de almacenamiento de energía (que puede arrancarse manual o automáticamente).
2. Almacenamiento de energía:
El motor impulsa el eje principal de almacenamiento de energía para que gire a través de un conjunto de engranajes reductores.
La leva o rueda excéntrica del eje principal comprime gradualmente el resorte de cierre (generalmente un enorme resorte helicoidal o de torsión), provocando que se deforme y almacene una gran cantidad de energía mecánica.
3. Mantenimiento del almacenamiento de energía:
Cuando el resorte se comprime al máximo (se completa el almacenamiento de energía), el pestillo de cierre (pestillo) se engancha automáticamente bajo la fuerza del resorte, bloqueando el eje principal para evitar que gire hacia atrás.
El indicador de estado del almacenamiento de energía cambia a "Energizado" y el interruptor auxiliar se activa para cortar el suministro de energía del motor, deteniéndolo.
En este punto, el interruptor automático está listo para recibir un comando de cierre en cualquier momento.
Etapa Dos: Cierre del Proceso Operativo
Después de que se emite la orden de cierre, el mecanismo libera la energía del resorte almacenada para empujar los contactos principales del disyuntor para que se cierren.
1. Gatillo de comando de cierre:
Se envía una señal de cierre de forma remota o local, energizando la bobina de cierre (o presionando manualmente el botón de cierre).
El núcleo de la bobina se mueve, golpeando o tirando del pestillo de cierre (pestillo), soltándolo.
2. Liberación y transmisión de energía:
Después de soltar el pestillo de cierre, el eje principal de almacenamiento de energía bloqueado gira a alta velocidad bajo la acción del potente resorte de cierre.
La rotación del eje principal se convierte en movimiento lineal de la varilla de tracción aislante del disyuntor a través de un preciso varillaje de cuatro-barras (o mecanismo de varillaje-leva) para transformar el movimiento y la fuerza.
3. Cierre de contacto:
La varilla de tracción aislante impulsa el contacto móvil en la cámara de extinción de arco del disyuntor para que se mueva rápidamente hacia arriba (u horizontalmente) y haga un contacto confiable con el contacto estacionario, completando la conexión del circuito.
Al final del proceso de cierre, el mecanismo realiza automáticamente dos acciones clave:
a. Re-reenergizar el resorte de apertura: en la etapa final de la acción de cierre, el resorte de apertura se estira o comprime a través del enlace para almacenar energía para la siguiente apertura.
b. Re-reenergización del resorte de cierre (opcional, para mecanismos de cierre automático): algunos diseños arrancan el motor al final del proceso de cierre para comenzar inmediatamente el siguiente almacenamiento de energía; otros inician el almacenamiento de energía una vez completado el cierre.
4. Mantenimiento del estado:
Una vez completado el cierre, el pestillo de apertura se bloquea, manteniendo el disyuntor en la posición cerrada.
El interruptor auxiliar cambia de estado, cortando el circuito de cierre y preparándose para conectar el circuito de apertura.
Etapa tres: proceso de operación de apertura
La apertura depende principalmente de la energía almacenada en el resorte de apertura y el requerimiento de energía es mucho menor que el del cierre.
1. Gatillo de comando de apertura:
El dispositivo de protección emite una señal de disparo o se realiza apertura manual, y se energiza la bobina de apertura.
El núcleo de la bobina de apertura se mueve golpeando el pestillo de apertura para liberarlo.
2. Disparo rápido:
Después de soltar el pestillo de apertura, la energía almacenada en el resorte de apertura se libera instantáneamente.
A través del mecanismo de transmisión, impulsa el contacto móvil para que se mueva rápidamente hacia abajo (o en la dirección opuesta) y se separe del contacto estático. El arco se extingue rápidamente en la cámara de extinción de arco y el circuito se desconecta.
características principales
1. Independencia Energética: La energía de funcionamiento proviene del resorte y es independiente del valor instantáneo de la tensión de red, asegurando una alta confiabilidad.
2. Borrar la secuencia "Cerrar-Abrir": Se debe almacenar energía antes de cerrar; durante el proceso de cierre o después del cierre, almacena automáticamente energía para la apertura.
3. Alta potencia operativa: el resorte puede almacenar una cantidad significativa de energía, lo que lo hace adecuado para disyuntores de alto-voltaje y ultra-alto-voltaje que requieren una gran potencia operativa.
4. Larga vida mecánica: Los componentes clave tienen buena resistencia al desgaste y la vida mecánica suele oscilar entre varios miles y decenas de miles de ciclos.
5. Capacidad de recierre: Puede realizar un recierre automático rápido de "O-0.3s-CO" (después de la primera apertura, el resorte se vuelve a energizar en un corto tiempo para completar el cierre).
6. Enfoque de mantenimiento: Las características de fatiga del resorte, el desgaste y la precisión del dispositivo de bloqueo y las condiciones de lubricación son los puntos clave para el mantenimiento.
Diagrama de estado del ciclo de trabajo.
Estado inicial: posición abierta, resorte no energizado
↓ (El motor energizado arranca)
Estado A: Posición abierta, resorte energizado
↓ (Recibir comando de cierre)
Estado B: Proceso de cierre (El resorte se libera, impulsa el cierre y simultáneamente energiza el resorte de apertura)
↓ (Cierre en el lugar)
Estado C: Posición cerrada, resorte de apertura energizado, el resorte de cierre puede no estar energizado
↓ (Recibir comando de apertura)
Estado D: Proceso de apertura (Apertura lanzamientos de primavera)
↓ (Apertura en el lugar)
Estado E: Posición abierta, resorte de cierre no energizado (Retorno al estado inicial o estado A)
En resumen
En resumen, el mecanismo de operación de resorte logra un control confiable, rápido y automático de las operaciones de apertura y cierre del disyuntor a través de la lógica mecánica del motor pre-almacenamiento de energía - pestillo que sostiene - disparo y liberación electromagnéticos. Es una de las formas de mecanismo operativo más convencionales y clásicas para los disyuntores modernos de media y alta tensión-.
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