Detaillierte Erläuterung des Öffnungs- und Schließvorgangs des Federbetätigungsmechanismus für Mittel- und Hochspannungs-Leistungsschalter - Blog

Der Federantriebsmechanismus von Mittel- und Hochspannungsleistungsschaltern ist ein weit verbreiteter mechanischer Betätigungsmechanismus. Sein Kernprinzip besteht darin, die von einer vor-gespeicherten Feder freigesetzte Energie zu nutzen, um den Leistungsschalter anzutreiben und die Öffnungs- und Schließvorgänge abzuschließen. Im Folgenden wird der Arbeitsprozess detailliert beschrieben, einschließlich eines strukturellen Überblicks, der Energiespeicherung sowie der Schließ- und Öffnungsverfahren.

Kernstruktur und Energiefluss

Der Federmechanismus besteht im Wesentlichen aus folgenden Schlüsselkomponenten:

1. Energiespeichersystem: Dazu gehören der Energiespeichermotor, Untersetzungsgetriebe, die Energiespeicher-Ratsche/Nockenwelle und die Schließfeder.

2. Vorrichtung zur Energiespeicherung/-freigabe: Der Schließriegel (Schnappverschluss), der dazu dient, den Energiespeicherzustand der Feder aufrechtzuerhalten und ihn bei Empfang eines Befehls freizugeben.

3. Übertragungsgestängesystem: Wandelt die Energie der Feder in die lineare Bewegung des beweglichen Kontakts um.

4. Öffnungssystem: Dazu gehören die Öffnungsfeder (normalerweise schwächer, um das Öffnen zu beschleunigen), die Öffnungsverriegelung und die Öffnungsspule.

5. Steuerkomponenten: Schließspule, Öffnungsspule, Hilfsschalter, Energiespeicher-Statusanzeige usw.

Kernenergiefluss:

Elektrische Energie (Motor) → Mechanische Energie (Federenergiespeicher) → Loslassen, um die Bewegung des beweglichen Kontakts anzutreiben.

Detaillierte Betriebsanweisung

Phase Eins: Frühlingsenergiespeicherungsprozess

Dies ist die Voraussetzung für alle Operationen. Vor dem Schließen des Schalters muss die Feder komprimiert und Energie gespeichert werden.

1. Energiespeicher starten

Wenn die Feder nicht unter Spannung steht, zeigt die Energiespeicher-Statusanzeige des Mechanismus „Nicht unter Spannung“ an.

Der Steuerkreis verbindet die Stromversorgung mit dem Energiespeichermotor (der manuell oder automatisch gestartet werden kann).

2. Energiespeicher:

Der Motor treibt die Hauptwelle des Energiespeichers über ein Untersetzungsgetriebe zum Drehen an.

Das Nocken- oder Exzenterrad auf der Hauptwelle drückt die Schließfeder (normalerweise eine riesige Schraubenfeder oder Torsionsfeder) allmählich zusammen, wodurch sie sich verformt und eine große Menge mechanischer Energie speichert.

3. Wartung des Energiespeichers:

Wenn die Feder maximal zusammengedrückt ist (Energiespeicherung abgeschlossen), rastet der Schließriegel (Schnappriegel) unter der Kraft der Feder automatisch ein und verriegelt die Hauptwelle gegen Zurückdrehen.

Die Statusanzeige des Energiespeichers wechselt zu „Energized“, und der Hilfsschalter wird betätigt, um die Stromversorgung des Motors zu unterbrechen und den Motor zu stoppen.

Zu diesem Zeitpunkt ist der Leistungsschalter jederzeit bereit, einen Einschaltbefehl zu empfangen.

Stufe zwei: Abschluss des Operationsprozesses

Nachdem der Schließbefehl erteilt wurde, gibt der Mechanismus die gespeicherte Federenergie frei, um die Hauptkontakte des Leistungsschalters zum Schließen zu drücken.

closed position

1. Auslöser des Schließbefehls:

Ein Schließsignal wird ferngesteuert oder lokal gesendet und aktiviert die Schließspule (oder drückt manuell den Schließknopf).

Der Kern der Spule bewegt sich, indem er auf den Verschlussriegel (Schnappverschluss) stößt oder diesen zieht und ihn so freigibt.

2. Energiefreisetzung und -übertragung:

Nach dem Lösen der Schließklinke dreht sich die verriegelte Hauptwelle des Energiespeichers unter der Wirkung der kraftvollen Schließfeder mit hoher Geschwindigkeit.

Die Drehung der Hauptwelle wird zur Bewegungs- und Kraftumwandlung über eine präzise Viergelenkverbindung (oder Nockenverbindungsmechanismus) in eine lineare Bewegung der isolierenden Zugstange des Leistungsschalters umgewandelt.

3. Kontaktschluss:

Die isolierende Zugstange treibt den beweglichen Kontakt in der Lichtbogenlöschkammer des Leistungsschalters so an, dass er sich schnell nach oben (oder horizontal) bewegt und einen zuverlässigen Kontakt mit dem stationären Kontakt herstellt, wodurch die Stromkreisverbindung hergestellt wird.

Am Ende des Schließvorgangs führt der Mechanismus automatisch zwei Schlüsselaktionen aus:

A. Wiederbelebung der Öffnungsfeder: In der Endphase des Schließvorgangs wird die Öffnungsfeder durch das Gestänge gedehnt oder zusammengedrückt, um Energie für die nächste Öffnung zu speichern.

B. Erneutes Erregen der Schließfeder (optional, für automatische Wiederschließmechanismen): Einige Konstruktionen starten den Motor am Ende des Schließvorgangs, um sofort mit der nächsten Energiespeicherung zu beginnen. andere starten den Energiespeicher, nachdem der Abschluss abgeschlossen ist.

4. Staatliche Instandhaltung:

Nach Abschluss des Schließvorgangs verriegelt die Öffnungsverriegelung und hält den Leistungsschalter in der geschlossenen Position.

Der Hilfsschalter ändert seinen Zustand, unterbricht den Schließstromkreis und bereitet den Anschluss des Öffnungsstromkreises vor.

Stufe drei: Eröffnung des Operationsprozesses

Das Öffnen beruht hauptsächlich auf der gespeicherten Energie der Öffnungsfeder und der Energiebedarf ist deutlich geringer als beim Schließen.

1. Auslöser des Öffnungsbefehls:

Das Schutzgerät gibt ein Auslösesignal aus oder es erfolgt eine manuelle Öffnung und die Öffnungsspule wird bestromt.

Der Kern der Öffnungsspule bewegt sich und schlägt auf die Öffnungsverriegelung, um diese freizugeben.

2. Schnellauslösung:

Nach dem Lösen der Öffnungsverriegelung wird die in der Öffnungsfeder gespeicherte Energie sofort freigesetzt.

Über den Übertragungsmechanismus bewegt es den beweglichen Kontakt dazu, sich schnell nach unten (oder in die entgegengesetzte Richtung) zu bewegen und sich vom statischen Kontakt zu trennen. In der Lichtbogenlöschkammer wird der Lichtbogen schnell gelöscht und der Stromkreis unterbrochen.

Kernfunktionen

1. Energieunabhängigkeit: Die Betriebsenergie kommt von der Feder und ist unabhängig vom Momentanwert der Netzspannung, was eine hohe Zuverlässigkeit gewährleistet.

2. Sequenz „Schließen-Öffnen“ löschen: Vor dem Schließen muss Energie gespeichert werden; Während des Schließvorgangs oder nach dem Schließen speichert es automatisch Energie zum Öffnen.

3. Hohe Betriebsleistung: Die Feder kann erhebliche Energie speichern und eignet sich daher für Hochspannungs- und Ultrahochspannungs-Leistungsschalter, die eine große Betriebsleistung erfordern.

4. Lange mechanische Lebensdauer: Schlüsselkomponenten weisen eine gute Verschleißfestigkeit auf und die mechanische Lebensdauer liegt typischerweise zwischen mehreren tausend und zehntausenden Zyklen.

5. Wiedereinschaltfähigkeit: Es kann ein schnelles automatisches Wiedereinschalten von „O-0,3s-CO“ durchführen (nach dem ersten Öffnen wird die Feder innerhalb kurzer Zeit wieder aktiviert, um das Schließen abzuschließen).

6. Wartungsschwerpunkt: Federermüdungseigenschaften, Verschleiß und Präzision der Verriegelungsvorrichtung sowie Schmierbedingungen sind die wichtigsten Punkte für die Wartung.

Statusdiagramm des Arbeitszyklus

Ausgangszustand: Offene Stellung, Feder nicht gespannt

↓ (Aktivierender Motor startet)

Zustand A: Offene Position, Feder gespannt

↓ (Schließbefehl empfangen)

Zustand B: Schließvorgang (Feder löst sich, treibt den Schließvorgang an und spannt gleichzeitig die Öffnungsfeder)

↓ (Schließen an Ort und Stelle)

Zustand C: Geschlossene Stellung, Öffnungsfeder unter Spannung, Schließfeder darf nicht unter Spannung stehen

↓ (Öffnungsbefehl empfangen)

Zustand D: Öffnungsprozess (Öffnungsfrühlingsfreigaben)

↓ (Öffnen an Ort und Stelle)

Zustand E: Offene Position, Schließfeder nicht erregt (Rückkehr zum Ausgangszustand oder Zustand A)

Zusammenfassend

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Federantriebsmechanismus eine zuverlässige, schnelle und automatische Steuerung der Öffnungs- und Schließvorgänge des Leistungsschalters durch die mechanische Logik der Vor-Energiespeicherung - Verriegelungshaltung - elektromagnetischen Auslösung und Freigabe erreicht. Es handelt sich um eine der gängigsten und klassischsten Antriebsformen für moderne Mittel- und Hochspannungs-Leistungsschalter.

vS1-12 Vakuum-Leistungsschalter

Vakuum-Leistungsschalter VS1-12ist ein Innenschaltgerät mit einer Nennspannung von 12 kV und Wechselstrom 50/60 Hz. Es verfügt über einen integrierten Rahmenantrieb und eignet sich für verschiedene Industrie- und Bergbauunternehmen sowie für Stromnetzgeräte. Es kann als Handwageneinheit zur Verwendung mit KYN28A-12-Schaltanlagen oder als feste Einheit mit entsprechender mechanischer Verriegelung verwendet werden, wodurch es für XGN2 und andere feste Schränke geeignet ist.

vs1-12 vacuum circuit breaker