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1、Q/CSG.2.1中国南方电网有限责任公司企业标准Q/CSG 1XXXXXX.1-2021高压交流断路器弹簧操动机构用弹簧（草案）2022-XX-XX发布2022-XX-XX 实施中国南方电网有限责任公司 发 布Q/CSG1XXXXXX.1-20XX目 次目 次I1.前 言II高压交流断路器弹簧操动机构用弹簧技术规范11 范围12 规范性引用文件13 术语和定义23.123.223.323.423.523.623.723.824 分类与命名35 使用条件36 技术要求36.1 通用技术要求36.2 专项技术要求37 试验项目及试验方法157.1弹簧检验项目157.2 试验项目及缺陷分类197.
2、3 样本抽取方案197.4 试验方法198 选用导则229 运输、储存、安装249.1 运输249.2 储存259.3 安装25附录A 弹簧应力松弛试验26A.1术语定义26A.1.1弹簧松弛率26A.1.2 工作状态26A.2试样要求26A.3测试设备26A.4试验方法步骤26A.5数据结果处理26IQ/CSG 1XXXXXX.1-20211. 前 言本标准按照GB/T 1.1-2020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规定起草。为全面规范南方电网公司高压交流断路器操动机构用弹簧的结构、型式、材质及制造工艺等要求，完善检测项目及试验方法，实现性能指标满足设备可行性要求，依
3、据国家和行业有关标准、规程和规范，特制定本标准。本标准中定义的术语各标准规范可直接使用或引用，在某一标准规范中新使用的术语应在该标准规范中定义。本文件由中国南方电网有限责任公司生产技术部提出、归口管理。本文件主编单位：XXX。本文件主要起草人：XXX。本文件为首次发布。本文件由中国南方电网有限责任公司生技部负责解释（专业归口部门）。本文件在执行过程中的意见或建议反馈至中国南方电网有限责任公司标准化部（广东省广州市黄埔区科翔路11号南网科研基地，510663）IIQ/CSG1XXXXXX.1-20XX高压交流断路器弹簧操动机构用弹簧技术规范1 范围本标准规定了高压交流断路器操动机构用弹簧的各项参
4、数，包括结构、型式、材质、热处理工艺、机械寿命、试验要求、选用导则等。本标准适用于南方电网有限责任公司所属变电站内110500kV高压交流断路器（含瓷柱式断路器、罐式断路器，GIS，HGIS设备）操动机构用弹簧。其它电压等级设备可参照执行。2 规范性引用文件下列文件对于本规定的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注明日期的版本适用于本规定；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规定。 GB/T 224 钢中脱碳层深度测定法GB/T 230.1 金属洛氏硬度试验GB/T 1805 弹簧术语GB/T 23934 热卷圆柱螺旋压缩弹簧GB/T 1984 高压交流断路器G
5、B/T 1239.1 冷卷圆柱螺旋弹簧技术条件 第1部分：拉伸弹簧GB/T 1239.2 冷卷圆柱螺旋弹簧技术条件 第2部分：压缩弹簧GB/T 1239.3 冷卷圆柱螺旋弹簧技术条件 第3部分：扭转弹簧GB/T 10125 人造气氛腐蚀试验 盐雾试验GB/T 16947 螺旋弹簧疲劳试验规范GB/T 18983 淬火-回火用弹簧钢丝GB/T 11022 高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求GB/T 24588 不锈弹簧钢丝GB 50150 电气装置安装工程电气设备交接试验标准DL/T 393 输变电设备状态检修试验规程DL/T 593高压开关设备和控制标准的共用技术条件DL/T 596 电
6、力设备预防性试验规程JB/T 7367 圆柱螺旋压缩弹簧 磁粉检测方法JB/T 7944 圆柱螺旋弹簧 抽样检查JB/T 9128 机械密封用圆柱螺旋弹簧YB(T)11 弹簧用不锈钢YB/T5318 合金弹簧钢丝YB/T5365 油淬火-回火弹簧钢丝用热轧盘条3 术语和定义以下术语和定义适用于本标准。3.1弹簧（spring）利用材料的弹性和结构特点，通过变形和储存能量工作的一种机械零件。3.2热卷圆柱螺旋压缩弹簧（hot formed helical compression spring）承受压力的圆柱螺旋弹簧，采用热卷成型。3.3冷卷圆柱螺旋压缩弹簧（cool coiled helical
7、 compression spring）承受压力的圆柱螺旋弹簧，采用冷卷成型。3.4冷卷圆柱螺旋拉伸弹簧(cool coiled helical extension spring)承受拉伸力的圆柱螺旋弹簧，采用冷卷成型。3.5平面涡卷弹簧(flat spiral spring)螺旋线在一个平面内的弹簧。3.6圆柱螺旋扭转弹簧（torsion spring）承受扭力矩的圆柱形螺旋弹簧。3.7弹簧特性（spring characteristic）工作负荷与变形量之间的关系3.8应力松弛（stress relaxation）在规定温度和规定约束条件下，弹簧的应力随时间而减少的现象。4 分类与命名根据
8、用途分类，断路器机构用弹簧主要有：分合闸弹簧：热卷圆柱螺旋压缩弹簧，冷卷圆柱螺旋拉伸弹簧，平面涡卷弹簧。复位弹簧：冷卷圆柱螺旋压缩弹簧，冷卷圆柱螺旋拉伸弹簧，冷卷圆柱螺旋扭转弹簧。5 使用条件环境温度：-4080 大气腐蚀等级：C1CX6 技术要求6.1 通用技术要求6.1.1 材料选用弹簧优先选用GB/T 1222弹簧钢、GB/T 18983油淬火-回火弹簧钢丝、YB/T 5311重要用途碳素弹簧钢丝、YB/T 5365油淬火回火弹簧钢丝用热轧盘条、YB/T 5318合金弹簧钢丝、YB(T)11弹簧用不锈钢丝、ISO 683-14热处理钢、合金钢和易切钢第14部分 淬火、回火弹簧用热轧钢等标
9、准所规定的材料。若需选用其他材料时由供需双方协商并在合同中注明。制造弹簧的材料质量应符合相应材料标准的规定，必须提供材料制造商的质量证明书并经入厂复验合格，质量证明书和复验报告包含但不限于以下内容：牌号、化学成份、热处理工艺、力学性能等。6.1.2 机械寿命要求参考GB/T 16947 螺旋弹簧疲劳试验规范，弹簧的机械寿命应不低于20000次操作。6.2 专项技术要求6.2.1 热卷圆柱螺旋压缩弹簧（分合闸弹簧）6.2.1.1 结构型式弹簧端部一般结构型式为并紧磨平。6.2.1.2 弹簧特性及极限偏差6.2.1.2.1 指定高度下的负荷通常对弹簧指定两点高度下的负荷，指定高度推荐为弹簧预压高度
10、与最大工作负荷高度，弹簧在工作状态下的变形量宜在全变形量的20%80%之间。指定高度下负荷极限偏差见表6-1，同级极限偏差应取表中计算值与最小值间绝对值较大者。表6-1 指定高度下负荷极限偏差 单位：N等级1级2级极限偏差0.05F最小值fF,0.10F最小值fF,注：1.等级1 f=2.5mm；等级2 f=5mm；等级3 f=7.5mm；2.F为刚度6.2.1.3 弹簧尺寸的极限偏差弹簧尺寸的极限偏差分为两级，计算数值按GB/T 8170的规定修约。6.2.1.3.1 自由高度H0若不规定指定高度下负荷或指定负荷下高度的弹簧特性时，自由高度的极限偏差按表6-2规定。同一级别下应取表中计算值与
11、最小值间绝对值较大者。表6-2 自由高度极限偏差 单位：mm等级1级2级极限偏差2.0%H0最小值3.03.0%H0最小值4.06.2.1.3.2 弹簧直径弹簧直径的极限偏差见表6-3的规定，同一级别下应取表中计算值与最小值间绝对值较大者。表6-3 直径极限偏差 单位：mm等级1级2级极限偏差1.25%D最小值2.02.0%D最小值2.56.2.1.3.3 总圈数当规定弹簧特性时，弹簧总圈数仅作参考。6.2.1.3.4 永久变形不得大于自由高度的0.5%。6.2.1.3.5 垂直度弹簧考核两端垂直度为基准的垂直度与平行度。当任何一端为检测基准时，自由状态下外侧面对端面的垂直度公差符合表6-4的
12、规定。表6-4 外侧面对端面的垂直度公差 单位：mm等级1级2级H05002.0%H02.6%H0H05002.5%H03.5%H06.2.1.3.6 节距均匀度等节距弹簧压缩至全变形量的80%时，各有效圈之间不得相互接触。注：弹簧压缩至全变形量的80%的负荷应不大于试验负荷。6.2.1.4 制造工艺要求6.2.1.4.1 热处理热卷弹簧成形后，必须进行均匀的热处理，即淬火、回火处理。6.2.1.4.2 硬度热卷弹簧淬火、回火后的硬度根据材料牌号和热处理工艺确定，指导值为394560HBW (或4255HRC)。当规定弹簧硬度范围时，其范围应不大于50HBW（或5HRC）。6.2.1.4.3
13、脱碳单边脱碳层的深度允许为原材料标准规定的深度再增加材料直径的0.5%。6.2.1.4.4 晶粒度弹簧产品的原奥氏体晶粒度等级不低于6级，特殊要求由供需双方商定。6.2.1.4.5 表面质量弹簧表面应光滑，不得有影响使用的折叠、凹槽、裂纹、发纹及氧化皮等有害缺陷。弹簧加工后的压痕深度不得大于材料直径的4%（支承圈除外）。弹簧卷制成形后应逐件进行磁粉探伤。6.2.1.4.6 端面加工支承面部分进行制扁和磨削加工时，制扁或磨削长度约为3/4圈，末端厚度约为材料直径的1/4。6.2.1.4.7 喷丸按GB/T 31214.1和JB/T 10802进行喷丸处理，喷丸强度0.4A-0.6A和覆盖率90%
14、。6.2.1.4.8 立定处理适用于分合闸弹簧：压缩弹簧：把弹簧压缩到工作极限高度或并紧高度35次。6.2.1.4.9强压处理适用于分合闸弹簧：在试验负荷下强压24小时，可选择热强压或24h静强压。热强压要求温度加热到200300，弹簧在压并负荷下加载13次；静强压要求弹簧在压并负荷下压缩24h。6.2.1.4.10 表面处理应对弹簧表面采取适当的防腐处理，防腐涂/镀层由双方协商。凡弹簧表面为锌、铬、镉等有可能产生氢脆的涂/镀层时，应进行去氢处理。6.2.1.4.11 疲劳寿命按照GB/T 16947螺旋弹簧疲劳试验规范执行。6.2.1.4.12 应力松弛断路器分合闸弹簧应进行应力松弛型式试验。试验方法参见附录A。6.2.2冷卷圆柱螺旋压缩弹簧（复位弹簧）6.2.2.1 结构型式端部结构型式一般为两端圈并紧磨平。
