在智能断路器机构中，弹簧是一种应用非常广泛的零件，其关键部位的弹簧对智能断路器的性能有着重要影响。笔者从能量的角度出发，结合弹簧所在的安装空间，利用现有弹簧的计算公式，解出未知量，得到满足要求的弹簧参数，最终得到弹簧设计图。

在智能断路器的弹簧操动机构中，弹簧应用非常广泛，如圆筒型或蜗卷型弹簧、碟形弹簧、片簧、扭簧等在机械中都使用，而关键部位的弹簧对智能断路器性能有较大的影响，如分闸弹簧和合闸弹簧设计不当，将使智能断路器分、合闸不到位或分、合闸速度达不到要求。

以智能断路器的总能量配置为基础，结合弹簧所在的安放空间，利用已知条件，求出弹簧参数，并结合弹簧的表面处理、强度校核、强化等因素，设计出满足要求的弹簧。

1、智能断路器的弹簧设计。

设计弹簧操纵机构时，首先要弄清智能断路器的总能量分布，即通过智能断路器的额定电流、额定电压等电参数，来确定触头弹簧的能量；再根据智能断路器分闸时的速度、运动件质量、摩擦阻力等因素，确定弹簧的能量；最后根据合闸时速度、运动件质量、摩擦阻力等因素确定能量。

利用获得的分合弹簧能量，结合已知条件，求出了弹簧的参数，并结合制作工艺、强度校核等，设计出了符合要求的弹簧。

2、智能断路器的合闸弹簧设计。

合闸弹簧的设计还必须从能量的角度出发，合闸弹簧的能量主要分布在触头弹簧、分闸弹簧、合闸时电动力做功、运动件重力做功、运动件摩擦消耗的能量等，由于触头弹簧和分闸弹簧能量已求得，因此可粗略估算出能量。

仍然以真空智能断路器为例，触头弹簧(碟形弹簧)的做功主要表现在超程阶段，根据智能断路器的额定电流、开断电流等电参数，可知触头弹簧的初压力为P1=2200N，工作压力P2=3150N，超行程为t=3.5mm，三只触头弹簧的能量为E1=3=2200N，工作压力*3.5/2=28088N.mm=28.1J。

在S=20mm的机构合闸弹簧作功的行程上，E合=(P1+P2)*S/2,P1+P2=10670N。因空间尺寸限制，弹簧必须安装在外径D0<φ57，内径D1>φ20的范围内，单个弹簧很难满足以上要求，因此，设计时采用组合弹簧，图2为其中一个的压簧，P1+P2值之和应满足P1+P2=10670N，并分别满足P2