北京宣武小型LS/产电断路器设计

电力系统运行中高压真空断路器经常发生分、合阐线圈烧坏事故。当电气设备发生事故时，如果因高压真空断路器分闸回路断线出现断路器拒动现象，将使事故扩大，造成越级分闸致使大面积停电，甚至造成电力设备烧毁、火灾等严重后果。而合闸回路完整性破坏时，虽然所造成的危害闸回路完整性破坏时要小一些，但它也使得线路不能正常送电，妨碍了供电可靠性的提高。所以很有必要对断路器线圈烧毁原因进行分析，积累了事故处理经猃，提出防范措施和技术改进，为断路器检修工作提供工作参考。
众所周知，高压真空断路器分合闸线圈设计时都是按短时通电而设计的。分合闸线圈的烧毁，主要是由于分合闸线圈回路的电流不能正常切断，至使分合闸线圈长时间通电造成的。
一、高压真空断路器分闸线圈长时间通电的原因：
1.分闸电磁铁机械故障：
线圈松动造成断路器分闸时电磁铁芯位移，使铁芯卡涩，造成线圈烧毁。或是由于铁芯的活动冲程过小，当接通分闸回路电源时，铁芯顶不动脱扣机构而使线圈长时间通电烧毁。
2.断路器拒分：
控制回路正常时，真空断路器出现拒分的故障均为连杆机构问题，死点调整不当，使断路器分闸铁芯顶杆的力度不能使机构及时脱扣，使线圈过载，造成分闸线圈烧毁。
3.开关分合闸状态位M调整不当：
在断路器分合闸状态时，应调整开关使其指示到标示的范围内，然而实际调整断路器开距和超行程等参数时，会改变断路器分合闸的初始状态，而开关分合位M的初始状态未做相应的调整，将导致开关不能正常切换分合闸回路而使分闸线圈烧毁。
4.分闸控制回路开关接点使用不当：
分闸控制回路上接有一对延时动合接点，该延时@的是为了断路器在合闸过程中出现短路故障时能完成自由脱扣。然而，当断路器合闸时间短，远小于断路器的分闸时间，断路器未来得及脱扣时已经合闸到位，此时，分闸控制回路的延时接点的延时作用将失去意义。相反，该延时接点在分闸过程中，由于开关动静触头绝缘间隙较小，经常出现拉弧现象，频繁拉弧，久而久之使开关的触头烧毁，继而引起分闸线圈烧毁。
5.分闸回路电阻偏大：
分闸线圈回路绝缘降低，或是线路过细造成电阻偏大，使得分闸回路电压有衰减，导致控制电压达不到线圈分闸电压动作值，分闸线圈长期带电，线圈烧毁。
防止高压真空断路器分闸线圈烧毁的措施：
(1)将分闸回路的延时动合接点改接为一对普通的常开接点，经常检查开关的接点及开关的拐臂蜾丝，正确调整开关的位使开关与断路器分合闸位M正确、有效地配合。
⑵固定好分闸线圈，经常检查分闸线圈的铁芯有无卡通。

式断路器跳闸，重新合闸失败
1．先确定断路器是否为非事故跳闸
非事故跳闸系指未发生短路和过载故障而跳闸。断路器不能合闸的原因较多，先要确定是线路短路和过载原因引起的跳闸，还是断路器自身或控制回路有故障。在确定是断路器故障后，抽出断路器检查。
2．式断路器常见故障检修
(1)因欠压脱扣器失电而使断路器不能合闸电压过低或欠压脱扣器线圈失电故障，都会使断路器跳闸而导致不能重新合闸。以下四种情况会引起欠压脱扣器线圈失电。
①保护回路熔断器熔断，造成回路不通，欠压脱扣器的脱扣线圈失电；
②闭合按钮、继电器接点、断路器触头等接触不良，元件损坏，均可能导致回路不通，脱扣线圈失电；
③回路中的连接导线断线、压接螺丝松动松脱，也会导致回路不通，脱扣线圈失电；
④由于欠压脱扣器的线圈长期处于通电工作状态，环境污染和衔铁吸合不灵活或铁芯和衔铁之间空气隙过大，都容易使电流过大而导致脱扣线圈发热而烧毁，失去脱扣线圈的功能。
上述故障通过观察和简单的检查测试可做出正确判断，所以一旦发现故障点应及时排除，如接点松脱要紧固，元件损坏和线圈烧毁即需更换。
(2)机械系统故障，造成断路器不能合闸
断路器操作机构经多次跳闸和合闸后，机构严重磨损，可能会出现以下故障。
①电动机传动机构磨损，如ME开关的蜗轮、蜗杆受损，不能驱动断路器的操作机构再扣、合闸。蜗轮、蜗杆更换较复杂，需要人员维修。
②自由脱扣机构磨损，使断路器再扣困难，脱扣容易，有时勉强扣住，一遇振动，则自行脱扣；有时再扣后，一合闸滑扣。这时应旋转调节螺钉，调整脱扣半轴与跳扣的相对位置，使其接触面积2.5mm2左右，必要时更换相应的零部件。
③操作机构储能弹簧故障。操作机构的开断储能弹簧在多次拉伸后松弛或失去弹性，闭合力变小，合闸时，断路器的四连杆机构无法推到死点位置，机构不能自保持在合闸位置，因此，断路器也不能正常闭合。更换储能弹簧。

在分断短路电流后的措施：
每一次断开短路电流后，都应对式断路器进行一次检查，检查的内容及故障处理方法如下：
1．触头系统。
(1)主、弧触头上的烟痕用酒精抹净；
(2)如果触头接触面上形成小颗粒金属屑时应清理，并修平整；
(3)如果因电磨损造成主触头上的银合金触点层厚度小时，更换，且动静触头应同时更换；
(4)检查触头压力弹簧，若因过热失效，要及时更换；
(5)检查软联结有无断裂情况，少部分断裂要去掉折断的带层，若大部分带层断裂，则要调换软联结。
2．灭弧系统。
(1)清理灭弧室内壁和栅片上的金属颗粒和烟灰，若栅片有熔接或烧损严重应予更换；
(2)灭弧室损坏即不允许再使用，更换；
(3)新调换的灭弧室在使用前应先烘干，以绝缘良好。
3．操作机构和自由脱扣机构。
(1)可先适当加注润滑油；
(2)分别用电动操作机构和手动手柄操作合闸数次，操作机构应灵活，式断路器应可靠闭合；按闸按钮，式断路器应在瞬间脱断。

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置，断路器按其使用范围分为高压断路器与低压断路器，高低压界线划分比较模糊，一般将3kV以上的称为高压电器。

断路器的接线方式有板前、板后、插入式、抽屉式，用户如无要求，均按板前供货，板前接线是常见的接线方式：
1、板后接线方式：板后接线大特点是可以在更换或维修断路器，不必重新接线，只须将前级电源断开。由于该结构特别，产品出厂时已按设计要求配置了安装板和安装螺钉及接线螺钉，需要特别注意的是由于大容量断路器接触的可靠性将直接影响断路器的正常使用，因此安装时引起重视，严格按制造厂要求进行安装；
2、插入式接线：在成套装置的安装板上，先安装一个断路器的安装座，安装座上6个插头，断路器的连接板上有6个插座。安装座的面上有连接板或安装座后有螺栓，安装座预先接上电源线和负载线。使用时，将断路器直接安装座。如果断路器坏了，只要拔出坏的，换上一只好的即可。它的更换时间比板前，板后接线要短，且方便。由于插、拔需要一定的人力。因此中国的插入式产品，其壳架电流限制在大为400A。从而节省了维修和更换时间。插入式断路器在安装时应检查断路器的插头是否压紧，并应将断路器紧固，以减少接触电阻，提高可靠性；
3、抽屉式接线：断路器的进出抽屉是由摇杆顺时针或逆时针转动的，在主回路和二次回路中均采用了
插入式结构，省略了固定式所的隔离器，做到一机二用，提高了使用的经济性，同时给操作与维护带来了很大的方便，增加了性、可靠性。特别是抽屉座的主回路触刀座，可与NT型熔断路器触刀座通用。

断路器是配电系统中主要的保护电器之一，也是功能完善的保护电器，其主要作用是作为短路、过载、接地故障、失压以及欠电压保护，根据不同需要，断路器可配备不同的继电器或脱扣器，脱扣器是断路器总体的一个组成部分，而继电器，则通过与断路器操作机构相连的欠电压脱扣器、分励脱器来控制断路器。低压断路器一般由脱扣器来完成其保护功能。