مکانیسم عملیاتی فنر شکن 110kV CT126-1

قطعه‌ی قطع کننده CT126-1 با ولتاژ 110kV "دروازه ایمنی" شبکه‌های توزیع برق با ولتاژ بالا می‌باشد. مکانیزم عملکرد فنری اختصاصی آن به عنوان مؤلفه‌ی قدرت مرکزی، با "سازگاری با ولتاژ بالا، قابلیت اطمینان بالا و پاسخ سریع" به عنوان هسته طراحی عمل می‌کند. از طریق سیستم‌های ذخیره‌سازی و انتقال انرژی سفارشی، به طور دقیق با نیازهای قطع و بسته شدن قطع کننده مطابقت دارد و در زیرстанسیون‌های 110kV، خطوط انتقال میان منطقه‌ای و سیستم‌های توزیع برق با ولتاژ بالای صنایع بزرگ به طور گسترده استفاده می‌شود تا مطمئن شود که مدارهای با ولتاژ بالا به طور مطمئن روشن و خاموش شده و از حالت خطا جدا شوند. ​
۱- اصل کار کلیدی: منطق انتقال انرژی در سناریوهای ولتاژ بالا
۱. سیستم ذخیره‌سازی انرژی دو فنری سفارشی
به منظور پاسخگویی به نیاز قدرت عملکرد بالای قطع کننده‌های 110kV (قدرت عملکرد بستن ≥ 450J)، مکانیزم یک طراحی ترکیبی دو فنری "فنر اصلی بستن+فنر ذخیره‌سازی انرژی کمکی" را اتخاذ می‌کند:
فنر اصلی: ساخته شده از فولاد آلیاژی با مقاومت بالا 60Si2MnA با قطر 28mm، در دما 1050 ℃ سخت شده و در دما 450 ℃ ترمپر شده است، مقاومت کششی آن به 2100MPa می‌رسد و می‌تواند 520J انرژی در حداکثر تغییر شکل 35mm ذخیره کند و قدرت اصلی برای عملکرد بستن ارائه می‌دهد؛ ​
فنر کمکی: ساخته شده از فولاد فنری 50CrVA با قطر φ 12mm، همزمان با فنر اصلی فشرده شده و در تقسیم بار کمک می‌کند، کاهش ضایعات خستگی فنر اصلی را افزایش می‌دهد و عمر کلی مولفه‌های فنری را (≥ 15000 دوره ذخیره‌سازی انرژی) افزایش می‌دهد. ​
روش ذخیره‌سازی انرژی دو حالت "برقی+دستی" را پشتیبانی می‌کند و برای نیازهای اضطراری در سناریوهای ولتاژ بالا مناسب است
ذخیره‌سازی انرژی برقی: مجهز به موتور سه فاز غیرهمگام 2.2kW (AC380V، سرعت 1450 دور در دقیقه)، محور ذخیره‌سازی انرژی از طریق سه مرحله کاهش دندانه‌ای مارپیچ (نسبت کاهش 1:150) می‌چرخد و مکانیزم کمانی فنر را فشرده می‌کند. پس از تکمیل ذخیره‌سازی انرژی، به صورت مکانیکی توسط دو پاشنه قفل می‌شود و کلید سفر موتور را قطع می‌کند. کل فرآیند ≤ 25 ثانیه طول می‌کشد
ذخیره‌سازی انرژی دستی: در مواقع اضطراری، دسته اضافی Z-شکل (650mm طول، با لوله‌ی کاهش تلاش طراحی شده). وقتی دسته با سرعت 20 دور در دقیقه می‌چرخد، ذخیره‌سازی انرژی در ≤ 60 دور تکمیل می‌شود و نیازهای عملکرد اضطراری در حین قطع برق را تأمین می‌کند

۲- هماهنگی عملیات باز و بسته شدن ولتاژ بالا
اتصال انتقال بین مکانیزم و قطع کننده CT126-1 به طور دقیق تنظیم شده است تا عملکرد دقیق در سناریوهای ولتاژ بالا تضمین شود
عملیات بستن: پس از دریافت سیگنال بستن، الکترومگنت بستن DC220V (نیرو جاذبه ≥ 90N) میله‌ی رها کننده را می‌راند و دو دسته همزمان رها می‌شوند. فنر اصلی به طور فوری انرژی را آزاد می‌کند و محور اصلی قطع کننده از طریق میله‌ی اتصال فولادی کروم مولیبدن (φ 20mm، مقاومت خازنی ≥ 800MPa) می‌چرخد و تماس متحرک به سرعت بسته می‌شود. زمان بستن ≤ 80 میلی ثانیه است، تضمین می‌کند که تامین برق خط 110kV به سرعت بازگردانده شود؛ در عین حال، فنر باز شدن همزمان کشیده شده و انرژی ذخیره می‌کند و نیروی پیش‌تنیده را می‌توان در محدوده 50-80N با تنظیم مهره تنظیم کرد، تطبیق با نیازهای سرعت باز شدن حجره‌های خاموش کننده مختلف. ​
عملیات باز شدن: وقتی سیستم خطاها مانند کوتاه شدن مدار (جریان کوتاه مداری ≤ 40kA)، بیش باری و غیره را تشخیص می‌دهد، الکترومگنت باز شدن (یا دسته باز شدن دستی) عمل می‌کند، قفل باز شدن رها می‌شود، فنر باز شدن انرژی را آزاد می‌کند و مکانیزم انتقال تماس متحرک را باز می‌کند. زمان باز شدن ≤ 30 میلی ثانیه است و با حجره‌ی خاموش کننده‌ی قطع کننده همکاری می‌کند تا قوس ولتاژ بالا را به سرعت قطع کند و از گسترش خطا جلوگیری کند. میزان بازگشت باز شدن ≤ 2mm است که مطابق با استاندارد GB/T 1984-2014 "قطع کننده‌ی AC با ولتاژ بالا" می‌باشد.