VD4开关是ABB的经典中压断路器产品，全球销量近百万台，在国内亦有大量应用。总体上讲，VD4开关可靠性很高，但仍不可避免的出现各种故障，尤其是操动机构部分。处缺过程中，检修人员只能通过ABB提供的产品说明书了解其机构的构造及原理，市面上关于断路器操动机构的参考书也大都直接引用产品说明书的内容，因其不够详细，不足以指导检修人员完成工作，造成诸多不便。笔者近期有幸解体了一台报废VD4开关，对其机构内部结构进行了拆解梳理，同时加入了一些个人的理解，希望对检修人员的实际工作能有所帮助。

 

       VD4操动机构的基本结构由平面涡卷弹簧和主轴组成，由多级脱扣机构实现分合闸位置间的保持与转换，经凸轮杠杆结构输出。

 

 

        VD4采用平面涡卷弹簧作为储能元件，相较大多数弹簧机构采用的直线型拉簧或压簧，其输出特性更加平稳，与机构的动作特性更加吻合，从而大大提高了操动机构整体效率。

 

        平面涡卷弹簧一端固定在主轴上，另一端固定在弹簧外壳上，如图1。储能时，涡卷弹簧的主轴端固定，储能电机或储能摇杆通过棘轮棘爪、链条、大齿轮带动弹簧外壳顺时针（从机构左侧看去，下同）转动，拉紧涡卷弹簧。分合闸时，涡卷弹簧的外壳端固定，脱扣机构释放，主轴在涡卷弹簧带动下顺时针转动，涡卷弹簧能量输出。

 

        由于VD4采用了平面涡卷弹簧，其弹簧“未储能”、“已储能”状态的转换方式也与大多数弹簧操动机构不同，它是通过固定在涡卷弹簧外壳上的带缺口的圆盘、固定在主轴上的辅助凸轮及安装在储能连杆上的滚轮之间的配合实现的。简单地讲，储能完成后，滚轮在储能连杆的带动下，扣进圆盘的缺口，储能连杆转动一定角度，与其联动的储能辅助接点、储能机械指示切换至“已储能”状态；断路器合闸过程中，辅助凸轮的***大半径转过圆盘缺口，推动滚轮返回圆盘的外沿，带动储能连杆返回原角度，储能辅助接点、储能机械指示回到“未储能”状态。

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