Mecanismo a molla per l'interruttore del circuito CT126-1 110kV

L'interruttore CT126-1 da 110kV è la "porta di sicurezza" delle reti di distribuzione ad alta tensione. Il suo meccanismo a molla dedicato funge da componente di potenza centrale, con "adattamento ad alta tensione, alta affidabilità e risposta rapida" come nucleo del progetto. Attraverso sistemi di accumulo e trasmissione dell'energia personalizzati, si adatta con precisione alle esigenze di apertura e chiusura dell'interruttore ed è ampiamente utilizzato in centraline elettriche da 110kV, linee di trasmissione interregionali e sistemi di distribuzione ad alta tensione per grandi industrie, per garantire un'apertura e chiusura affidabile e l'isolamento dei guasti dei circuiti ad alta tensione. ​
1、 Principio di funzionamento fondamentale: Logica di accumulo e trasmissione dell'energia in scenari ad alta tensione
1. Sistema di accumulo di energia a doppia molla personalizzato
In risposta alla richiesta di potenza elevata per il funzionamento degli interruttori da 110kV (potenza di chiusura ≥ 450J), il meccanismo adotta un design combinato di "molla principale di chiusura + molla ausiliaria di accumulo di energia":
Molla principale: Realizzata in acciaio legato da molle ad alta resistenza 60Si2MnA con diametro di 28mm, temprata a 1050 ℃ e cementata a 450 ℃, la resistenza alla trazione raggiunge 2100MPa, e può immagazzinare 520J di energia con una deformazione massima di 35mm, fornendo il potere centrale per l'azione di chiusura; ​
Molla ausiliaria: Realizzata in acciaio 50CrVA con diametro di 12mm, compressa sincronicamente con la molla principale per assistere nella condivisione del carico, ridurre la perdita da fatica della molla principale e prolungare la vita complessiva del componente a molla (≥ 15000 cicli di accumulo di energia). ​
Il metodo di accumulo di energia supporta due modalità "elettrica+manuale" ed è adatto alle esigenze di emergenza in scenari ad alta tensione
Accumulo di energia elettrico: Dotato di un motore asincrono trifase da 2.2kW (AC380V, velocità 1450giri/min), l'albero di accumulo viene fatto ruotare attraverso una riduzione a tre stadi a ingranaggi elicoidali (rapporto di riduzione 1:150), e il meccanismo a camme spinge la molla a comprimersi. Dopo il completamento dell'accumulo di energia, viene bloccato meccanicamente dal doppio grilletto, e l'interruttore di fine corsa attiva il taglio dell'alimentazione del motore. L'intero processo richiede ≤ 25s
Accumulo di energia manuale: In situazioni di emergenza, inserire una manovella estesa a forma di Z (lunghezza 650mm, progettata con leva risparmiatrice di sforzo). Quando la manovella ruota a 20giri/min, l'accumulo di energia può essere completato entro ≤ 60 giri, soddisfacendo le esigenze operative di emergenza durante i black-out

2. Coordinamento delle azioni di apertura e chiusura ad alta tensione
La connessione di trasmissione tra il meccanismo e l'interruttore CT126-1 è stata calibrata con precisione per garantire un'operazione precisa in scenari ad alta tensione
Processo di chiusura: Dopo aver ricevuto il segnale di chiusura, l'elettromagnete di chiusura a DC220V (forza di attrazione ≥ 90N) spinge lo spillo di rilascio, e i doppi artigli vengono rilasciati sincronicamente. La molla principale rilascia istantaneamente l'energia, e l'albero principale dell'interruttore viene fatto ruotare attraverso l'asta di trasmissione in acciaio al cromo-molibdeno (φ 20mm, resistenza allo snervamento ≥ 800MPa), e il contatto mobile si chiude rapidamente. Il tempo di chiusura è ≤ 80ms, assicurando il ripristino rapido dell'energia sulla linea da 110kV; Allo stesso tempo, la molla di apertura si allunga e accumula energia sincronicamente, e la forza di pre-carico può essere regolata finemente nel range di 50-80N attraverso l'aggiustamento della noce, adattandosi ai requisiti di velocità di apertura di diverse camere di spegnimento dell'arco. ​
Processo di apertura: Quando il sistema rileva guasti come cortocircuito (corrente di cortocircuito ≤ 40kA), sovraccarico, ecc., l'elettromagnete di apertura (o maniglia di apertura manuale) agirà, il blocco di apertura verrà rilasciato, la molla di apertura rilascerà l'energia, e il meccanismo di trasmissione farà muovere il contatto mobile per aprirsi. Il tempo di apertura è ≤ 30ms, e coopera con la camera di spegnimento dell'arco dell'interruttore per tagliare rapidamente l'arco ad alta tensione, evitando l'espansione del guasto. L'ammontare del rimbalzo di apertura è ≤ 2mm, che soddisfa i requisiti dello standard GB/T 1984-2014 "Interruttori ad alta tensione AC".