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说明和操作FK3-2弹簧操作机构03-2004©ALSTOM48.020.177C1/11FK3-2弹簧操作机构1引言..........................................................................................................................................22功能单元..................................................................................................................................23操作状态..................................................................................................................................44合闸弹簧储能..........................................................................................................................65合闸操作..................................................................................................................................76合闸弹簧再储能......................................................................................................................97分闸操作................................................................................................................................10说明和操作FK3-2弹簧操作机构03-2004©ALSTOM48.020.177C2/111引言第三代弹簧操作机构FK3-X是同一系列，所有机构都有相同的功能单元，以相同原理操作。尺寸由最大运行电压所对应的能量决定。2功能单元原理图70.01电机70.02防回制动齿轮70.03传动齿轮70.04传动杆70.05合闸脱扣器70.06合闸电磁铁70.07手动分闸装置（通电时）70.08分闸按钮（通电时）70.09合闸轴杆70.10凸轮70.11滑动杠杆70.12主轴70.13手动分闸装置（断电时）70.14分闸按钮（断电时）70.15分闸电磁铁70.16分闸脱扣器70.17分闸缓冲器70.18操作杆70.19分闸链70.20分闸弹簧70.21辅助开关70.22电机限位凸轮70.23电机限位杆70.24电机限位开关70.25合闸弹簧70.26合闸链70.27齿形间隔70.28滚柱70.29曲轴轴颈70.30曲轴轮70.31弹簧位置指示器70.52断路器位置指示器70.53手动曲轴说明和操作FK3-2弹簧操作机构03-2004©ALSTOM48.020.177C3/112.1能量储存合闸弹簧70.25储能，以闭合断路器并使分闸弹簧70.20储能。剩余的能量保证断路器在所有情况下安全闭合。分闸弹簧70.20提供使断路器断开所必要的能量。根据开关的设计，分闸弹簧可归类在操作机构中或在断路器中。2.2储能机构电机70.01和传动杆70.04用于合闸弹簧70.25储能。2.3合闸单元合闸弹簧70.25的能量通过合闸链70.26、曲轴轮70.30和合闸轴70.09，传递到凸轮70.10。凸轮经滑动杠杆70.11驱动主轴70.12。断路器闭合，开闸弹簧70.20经操作杆70.18和连杆系统储能。凸轮70.10控制闭合过程中主触头的行程和时间特征。2.4分闸单元安装在操作机构中的分闸弹簧70.20的能量经分闸链70.19、主轴70.12和操作杆70.18传递给断路器。在分闸过程末，运动通过分闸缓冲器70.17延迟。2.5闭锁装置合闸脱扣器70.05通过滚柱70.28和曲轴轮70.30支撑合闸弹簧70.25。分闸脱扣器70.16通过滑动杠杆70.11的杆臂和主轴70.12支撑分闸弹簧70.20。2.6分闸装置合闸电磁铁70.06释放合闸脱扣器70.05。分闸电磁铁70.15释放分闸脱扣器70.16。2.7辅助开关与主轴70.12连接的辅助开关70.21用作主触头在控制、信号和联锁功能的基准。当断路器闭合时，辅助开关70.21接触时切断合闸线圈电路，防止合闸线圈再次通电。当断路器断开时，辅助开关70.21接触时切断分闸线圈电路，防止分闸线圈再次通电。2.8电机限位开电机限位开关70.24闭合或切断电机电路。此外，它也具有联锁功能。当合闸弹簧70.25储能时，电机限位开关70.24接触时切断合闸线圈电路，也防止提早恢复供电。2.9机械合闸联锁装置当断路器闭合时，与主轴70.12连接的杠杆锁闭合闸脱扣器70.05，防止合闸系统进一步合闸。2.10指示器断路器位置指示器70.52显示主触头位置（I或O）。弹簧位置指示器70.31显示合闸弹簧70.25的状况（储能或释放）。说明和操作FK3-2弹簧操作机构03-2004©ALSTOM48.020.177C4/112.11辅助装置和工具机械手动分闸装置70.07，70.13用于在现场操作时进行合闸操作。手动曲轴70.53使合闸弹簧70.25手动储能。2.12附件防止露天和接触的室防止冷凝的加热器机械操作计数器延迟分闸时间的机械装置（可选）最小电压脱扣装置（可选）内部照明装置（可选）其他由客户规定的电气设备（可选）3操作状态3.1注释下列两图表示可能的操作状态和操作机构的程序。其特征首先由其连接的断路器位置和合闸弹簧的状态表示。合闸弹簧的状态始终与断路器位置对应。其后，辅助开关和电机限位开关的位置也是重要特征。操作机构保持稳定的操作状态，直到该状态被控制操作改变。在这种情况下，它过渡到确定的不稳定的操作状态。3.2操作状态和程序储能交货状态储能和储能说明和操作FK3-2弹簧操作机构03-2004©ALSTOM48.020.177C5/11操作状态3稳定操作状态不稳定操作状态储能合闸弹簧自动储能断路器闭合断路器断开合闸弹簧储能合闸弹簧释放断路器断开（释放分闸弹簧）断路器闭合（分闸弹簧储能）3.3操作状态和联锁功能操作状态2:稳定状态电机合闸分闸操作状态1:不稳定状态电机合闸分闸操作状态4:稳定状态电机合闸分闸MS1S2S2S1Y1Y2操作状态3:不稳定状态电机合闸分闸断路器闭合/断开机械合闸联锁：禁止闭合操作机械合闸联锁：允许闭合操作合闸弹簧释放S1辅助开关合闸弹簧储能S2电机限位开关Y1合闸线圈Y2分闸线圈说明和操作FK3-2弹簧操作机构03-2004©ALSTOM48.020.177C6/113.4注释如果按顺序实现下列功能：储能、合闸、再储能和分闸，操作机构和断路器的操作状态顺序为：1→2→3→4→2。4合闸弹簧储能70.01电机70.25合闸弹簧70.02防回制动齿轮70.26合闸链70.04传动杆70.27齿形间隔70.05合闸脱扣器70.28滚柱70.22电机限位凸轮70.29曲轴轴颈70.23电机限位杆70.30曲轴轮70.24电机限位开关交货时，断路器和操作机构在操作状态1（电机不通电），同样在安装、维修过程中。操作状态1：不稳定状态电机合闸分闸说明和操作FK3-2弹簧操作机构03-2004©ALSTOM48.020.177C7/11操作机构通电后，电机70.01立即起动，合闸弹簧70.25通过传动杆70.04，曲轴轮70.30和合闸链70.26储能。当和合闸链70.26相连的曲轴轴颈70.29通过上死点A且曲轴轮70.30的滚柱70.28抵住合闸脱扣器70.05时，该过程结束。储能过程末，曲轴轮70.30的齿形间隔70.27达到驱动小齿轮。传动杆70.04和通过电机限位凸轮70.22及电机限位开关70.24断开的电机70.01可在不使合闸脱扣器70.05储能的情况下自行停止。移动的电机限位开关70.24将闭合电路接通，弹簧位置指示器70.31为“合闸弹簧储能”位置。如果电机电压在储能过程中切断，防回制动齿轮70.02阻止曲轴轮70.30向传动杆70.04反方向转动，同时释放合闸弹簧70.25。断路器和操作机构处于操作状态2中：操作状态2：稳态电机合闸断开断路器准备闭合。5合闸操作70.03传动齿轮70.18操作杆说明和操作FK3-2弹簧操作机构03-2004©ALSTOM48.020.177C8/1170.05合闸脱扣器70.19分闸链70.06合闸电磁铁70.20分闸弹簧70.07手动分闸装置（通电时）70.21辅助开关70.08分闸按钮（通电时）70.22电机限位凸轮70.09合闸轴杆70.24电机限位开关70.10凸轮70.25合闸弹簧70.11滑动杠杆70.26合闸链70.12主轴70.29曲轴轴颈70.16分闸脱扣器70.30曲轴轮断路器和操作机构处于操作状态2：操作状态2：稳定状态电机合闸分闸释放合闸脱扣器70.05由合闸电磁铁70.06上的电控或手动分闸装置70.07锁定。由曲轴轮70.30带动合闸弹簧70.25加速合闸轴70.09。凸轮70.10将滑动杠杆10.11往合闸方向转动。断路器通过主轴70.12，操作杆70.18和其连接的连杆系统合闸。合闸过程末，特别设计的凸轮使旋转600后的主轴70.12抵住合闸脱扣器70.16，且避免滑动杠杆70.11的杆臂对其产生冲击。同时，凸轮70.10从滑动杠杆70.11移开，断路器可准备断开。合闸之后，分闸弹簧70.20通过分闸链70.19储能。传动杆70.04上的自由传动齿轮70.03阻止传动比在合闸过程中转动。在合闸轴70.09转动了约1800后，曲轴轴颈70.29通过下死点B。曲轴轮70.30拥有的剩余动能经由合闸链70.26返回到合闸弹簧70.25。该原理使合闸运动能协调的延缓且避免冲击。合闸动作末的控制、显示和联锁功能：-与主轴70.12相接的辅助开关70.21切断分闸线圈电路和合闸电路。断路器可电气开断，阻止合闸线圈的再次动作。-一根由主轴70.12控制的杆（未显示出）锁住合闸脱扣器70.05，且阻止合闸系统进一步的释放（即使是机械释放）。-主轴70.12带动断路器位置指示器70.12转到闭合位置。-通过电机限位凸轮70.22带动的电机限位开关70.24断开电机电路。-通过电机限位开关70.24接触使合闸线圈电路断开。从而防止合闸线圈的动作。弹簧位置指示器70.31同时移到“合闸弹簧储能”。断路器和操作机构处于操作状态3：操作状态3：不稳定状态电机合闸分闸说明和操作FK3-2弹簧操作机构03-2004©ALSTOM48.020.177C9/11MS1S2S2S1Y1Y2断路器准备开断。6合闸弹簧再储能70.01电机70.24电机限位开关70.21辅助开关70.25合闸弹簧70.22电机限位凸轮70.30曲轴轮断路器和操作机构处于操作状态3：操作状态3：不稳定状态电机合闸分闸MS1S2S2S1Y1Y2说明和操作FK3-2弹簧操作机构03-2004©ALSTOM48.020.177C10/11合闸动作末，由电机限位凸轮70.22驱动的电机限位开关70.24切断电机电路，合闸弹簧70.25自动再储能。如果在储能过程中没有开断操作，则在储能过程末断路器处于稳定操作状态4，这是所有断路器在电能网络中的正常操作状态。断路器和操作机构处于操作状态4：操作状态4：稳定状态电