9、开关设备的技术发展与应用解析

开关设备的技术发展与应用解析

1. 开关设备操作机制相关技术

在开关设备的操作机制中，有多种技术发挥着重要作用。

1.1 三连杆运动链

断路器操作机构的闭合力分布有特定要求。在触头行程初始阶段，需要相对较小的力，以实现运动部件的平稳加速启动；而在闭合行程接近结束时，操作机构必须提供较大的力，以克服电气接触系统产生的接触负载摩擦力。然而，螺旋闭合弹簧的负载特性与这些要求不匹配，其初始力很大，随着弹簧伸展力逐渐减小。

为解决这一问题，采用了三连杆运动链。它由负载输入曲柄A、连接连杆B和输出曲柄C组成。输出曲柄在较小半径处接收连杆B的驱动推力，将高初始弹簧负载转换为小初始扭矩；在行程末端，输出曲柄作用于较大半径处，此时弹簧负载最小。输入曲柄起始角度α为50°，最终角度为10°，使连杆B的从动端有一个偏移量t，接近直线位置，从而产生高输出扭矩。

典型的弹簧操作机构中，还包含闩锁和三连杆运动链元素。通过对相关线路图的分析可知，曲柄H顺时针旋转到固定停止位置会使闭合弹簧充电，并使闭合释放螺线管闩锁接合。当释放螺线管使闩锁支柱顺时针旋转时，连杆F和G会坍塌，释放闭合弹簧能量，使断路器进入“ON”位置；在“ON”位置时，连杆A和B形成类似的肘节对齐，当跳闸螺线管通电时，连杆会坍塌到A1和B1位置，断路器进入“OPEN”位置。

1.2 磁致动器

从常识和众多调查来看，组件越多，设备不可靠的可能性就越大，尤其是运动部件较多的操作机构。磁致动器就是一种新的操作机构概念，它几乎只有一个运动部件，因此被众多开关设备制造商采用。

典型的磁致动器有一个位于磁轭内的中央电枢。电枢周围有一组永磁体，其磁极横