CQ6-1型气动操动机构的结构特点及工作原理

如图2-6-29所示，试对国内某厂生产的比较典型的CQ6-1型气动操动机构的结构特点及工作原理进行分析。

1．c06-1型气动操动机构的结构特点

CQ6-1型气动操动机构的结构如图2-6-29所示，主要包括制动阀、合闸线圈、分闸线圈、合闸弹簧、缓冲器、分闸保持掣子、脱扣器、压缩空气罐、凸轮等以及其他零部件。可配置在多种型号的SF6断路器上使用。

图2-6-29气动操动机构

(a)合闸位置；(b)分闸过程；(c)分闸位置1-静触头；2-动触头；3-轴；4-合闸线圈；5-脱扣器；6-分闸保持掣子；7-活塞；8-气缸；9-排气口；10-连板；11-凸轮；12-分闸线圈；13-分闸掣子；14-控制阀；15-压缩空气罐；16-阀座；17-合闸弹簧；18-缓冲器；19-合闸防动销；20-分闸防动销；21-防跳跃销钉

2．CQ6-1型气动操动机构的工作原理

(1)合闸位置。断路器在合闸位置时，如图2-6-29 (a)所示，由控制阀14内的弹簧对连板10产生的顺时针方向的力矩，被掣子l3在连板10上产生的逆时针方向的力矩所抵消，使控制阀14不能动作，压缩空气罐15内的压缩空气不能通过。在合闸弹簧17的作用下保持在合闸位置。

(2)分闸过程。当分闸线圈12接到分闸指令后，分闸线圈励磁，分闸线圈的铁芯向下运动，撞击掣子13。掣子13由两根连杆和3根短轴组成，中间的短轴将两根连杆连在一起，两边的短轴分别将两个连杆连在机构架上。掣子13右侧的连杆在铁芯的撞击下顺时针方向旋转，左侧的连杆逆时针方向旋转，因而连板10和掣子13之间的约束被解除，从而在控制阀14内的弹簧的作用下，连板10顺时针方向转动，进而由控制阀14打开压缩空气进气阀口，使压缩空气罐内的压缩空气进入气缸8内。压缩空气推动活塞7向下运动，与活塞相连的传动绝缘拉杆、灭弧运动单元、弧触头等一起向下运动，实现断路器分闸，如图2-6-29 (b)所示。断路器分闸操作所需要的能量，是由压缩空气膨胀对外做功所提供的。在分闸的同时，还对合闸弹簧进行储能。

(3)分闸位置。在分闸操作过程的最后阶段，连板10被与活塞相连的凸轮11压下，使控制阀14又回到准合闸位置的状态。气缸8内的高压压缩空气通过排气口9排向大气。在分闸操作过程中，合闸弹簧17由活塞7下压储能。分闸保持掣子6受到由合闸弹簧17产生的逆时针方向的力矩作用，同时又受到与脱扣器5和自身轴销构成的“死点”结构产生的顺 时针方向的力矩作用，最后轴3被分闸保持掣子6锁住，完成断路器分闸操作过程，如图 2-6-29 (c)所示。

(4)合闸过程。断路器合闸操作需要的能量是由合闸弹簧释放能量所提供的。当合闸线一圈4接到合闸指令后，合闸线圈4励磁，合闸线圈的铁芯带动脱扣杆向下运动，撞击脱扣器

5，脱扣器5和分闸保持掣子6之间的“死点”状态被解除。分闸保持掣子6由合闸弹簧17产生的逆时针方向的力矩作用，向逆时针方向转动，轴3从分闸保持掣子6的约束中被解除，活塞7和与活塞相连的传动绝缘拉杆、灭弧运动单元、弧触头等一起，在合闸弹簧的驱动下向上运动，完成断路器合闸操作过程，如图2-6-29 (a)所示。

(5)重合闸功能。断路器的重合闸操作是在断路器分闸后，操动机构的传动系统和控制回路迅速恢复到准合闸状态，然后在重合闸继电器的控制下断路器再次合闸。若短路故障已经解除，则重合闸成功，断路器继续正常运行；若短路故障尚未解除，则合闸后（经过整定时间）立即分闸，进行一次不成功的重合闸操作。

(6)防“跳跃”功能。断路器的防“跳跃”功能可以通过两个方面来实现。一是可以通过压缩空气操动机构本身来实现机械防“跳跃”；二是可以通过二次控制回路中设置防“跳跃”继电器来实现电气防“跳跃”。一般在断路器的二次控制回路中都设置了防“跳跃”继电器，但是，若用户需要，也可以实现机械防“跳跃”的功能。机械防“跳跃”的原理和动作过程如下：

1)分闸保持掣子6锁住轴3，使断路器保持在分闸位置。轴3与活塞相连，合闸弹簧17的驱动力反作用于其上，轴3便给予分闸保持掣子6-个逆时针的力矩，但同时分闸保持掣子6还被脱扣器5通过滚轮锁住，断路器处于分闸位置。

2)当合闸线圈4接到合闸指令后，合闸线圈4励磁，合闸线圈的铁芯带动脱扣杆向下运动，撞击脱扣器5，脱扣器5向逆时针方向转动，对分闸保持掣子6的约束被解除。分闸保持掣子6由合闸弹簧17产生的逆时针方向的力矩作用，向逆时针方向转动，轴3从分闸保持掣子6的约束中被解除，断路器合闸。同时，合闸铁芯带动脱扣杆压下防跳跃销钉21。

3)分闸保持掣子6上的滚轮推动脱扣器5的回转面，使脱扣器5进一步逆时针转动。从而，与合闸铁芯相连的脱扣杆顺时针转动，从防跳跃销钉21上滑脱，而防跳跃销钉21使脱扣杆保持在倾斜状态。

4)如果断路器此时得到了意外的分闸信号开始分闸，轴3便会向下运动，分闸保持掣子6在复位弹簧的作用下顺时针转动锁住轴3，然后，分闸保持掣子6本身又被脱扣器5锁住。

在这一过程中，只要合闸指令一直不解除，脱扣杆由于防跳跃销钉21的作用始终是倾斜的，从而，合闸线圈的铁芯便不能带动脱扣杆再次撞击脱扣器5。因此，断路器就不能重复合闸操作，实现了机械防“跳跃”的功能。

只有当合闸指令解除后，合闸线圈4失磁，合闸线圈的铁芯带动脱扣杆通过复位弹簧返回，才能够为下次合闸操作作准备。

(7)断路器的闭锁功能。为了使断路器达到额定开断能力，在断路器的控制回路中设置了两种闭锁装置，即：一种是通过空气压力继电器实现的低压闭锁，另一种是通过SF6气体密度继电器实现的低压闭锁。

(8)断路器的机械缓冲功能。为了使断路器的分、合闸操作比较平稳，该操动机构采用了油缓冲器来吸收分、合闸操作中的剩余能量，以减少对断路器本体的机械冲击力，提高断路器的机械可靠性。