過載保護用低壓電器檢測與試驗方法應用研究

沈嘉　蔡益州　馮麗萍

摘 要：斷路器、熱繼電器等低壓電器在線路過載保護中具有重要的意義，在電氣線路過載保護中多將斷路器、保險絲、熱繼電器等低壓電器連入到總線或者支線中，利用低壓電器對大電流敏感的特性，及時檢測出電氣線路過載的問題，從而進一步確保線路的運行穩定。該文就斷路器、熱繼電器使用中經常出現的故障進行探討，分析了線路中斷路器、繼電器動作的可靠性檢驗依據，就不同檢測狀態下的過載保護用低壓電器提出相應的檢測與試驗方法，旨在保證過載保護動作的可靠性。

關鍵詞：過載保護 低壓電器檢測 試驗方法 可靠性

中圖分類號：TM52 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）06（a）-0024-01

低壓電器在使用過程中會受到疲勞磨損、環境溫差、超負荷運行等因素的影響，造成在正常工作電流下的誤動甚至是拒動，直接影響配電系統運行的安全可靠性，因此加強過載保護用低壓電器檢測與試驗方法應用研究具有重要意義。

1 斷路器檢測試驗

1.1 引起斷路器故障的主要方式

按照電氣原理可以將斷路器故障原因分為以下三類。

1.1.1 誤動故障

誤動故障是在電氣設備以及配電電路沒有發生電力過載、短路故障的情況下，由于過載脫扣器或者是瞬動脫扣器發生電氣動作而帶來的電氣故障。由于斷路器本身動作特性以及負面因素的干擾，會引起過載脫扣器以及瞬動脫扣器的電氣動作，在此情況下，就會引發配電電路以及電氣設備的停電。

1.1.2 操作故障

操作故障又稱為設備故障，當斷路器在接到相應的電氣動作信號沒有進行相應動作或者是手動合閘命令不起作用時，就會導致整個過載保護裝置不能正常工作。當斷路器在接到分閘動作信號沒有進行相應動作，那么就會導致過載電路不能被及時切斷。

1.1.3 拒動故障

拒動故障是指機電設備“拒絕”執行各種動作命令而帶來的故障。當機電設備或者是配電電路發生過載、短路等電氣故障時，斷路器不能夠及時進行動作響應，未能可靠準確地切斷故障電流，將會導致電氣線路或用電設備的正常運行得不到有效的保護。

1.2 斷路器的檢測

1.2.1 正常狀態下的檢查

每年對于斷路器進行定期的維護檢查，對于容易造成故障的環節進行重點檢查。一般情況下是對于運行正常的電氣場所進行定期的檢查，對于有腐蝕性氣體等特殊環境進行不定期的檢查。檢查過程中重點檢查接線端有無變色或松動、線路是否出現絕緣層破損、斷路器閘門開閉靈活性、線路連接點腐蝕情況。

1.2.2 異常狀態下的檢查

斷路器的異常狀態是指脫扣器受干擾、無法操作、保護機構拒動、異常發熱等情況。導致脫扣器受干擾的原因有三點：（1）供電回路電壓突降引起欠壓保護動作；（2）線路中電壓變化劇烈導致斷路器失去欠壓保護；（3）負載啟動時間較長。導致斷路器無法操作主要原因有兩點：（1）斷路器的失壓脫扣器線圈發生損壞；（2）電路過載運行過后未能及時進行復位操作。導致斷路器保護機構拒動的原因有三點：（1）斷路器整體設定值設定不當；（2）斷路器電氣元器件結構連接配合不正確；（3）環境溫度低于斷路器正常動作的最低溫度。

1.3 判定斷路器失效的依據

在實際過載保護用低壓電器檢測與試驗中主要靠下述幾點判定斷路器是否失效：（1）斷路器分閘時能否正常返回；（2）斷路器合閘時是否有電氣動作；（3）電氣元器件各結構是否有破壞性損壞，連接導線及零部件連接是否可靠；（4）斷路器接頭觸點部分發生熔接或其他形式的粘連；（5）斷電器外觀檢查、絕緣電阻測試結果能否滿足設計要求。

2 過載保護繼電器檢測試驗

2.1 檢測試驗電源接線方法

過載保護繼電器產生故障的原因為熱過載保護繼電器發生拒動以及誤動作，因此在進行檢測試驗實驗電源接線的時候要根據這兩點原因有針對性地進行接線。

2.1.1 單相電源檢測試驗方法

該測試方法實驗電路簡單、快捷，是過載保護繼電器檢測最常用的方法，具體有圖1和圖2兩種接線方式。

2.1.2 三相電源檢測試驗方法

與單相電源檢測試驗方法相比，三相電源檢測試驗方法接線方法要復雜很多，因此多用于重要的過載保護繼電器的檢測。過載保護繼電器接線方法如圖3所示。

2.2 熱繼電器的檢測試驗

熱繼電器在保護電機過載方面具有反時限特性優點，因此多用于電動機過載保護。在電機正常工作時的啟動過程中或者是間歇啟動中，對于能讓熱繼電器降低到室溫的工作環境來說，要保證電機啟動過程中熱繼電器的正常工作。目前熱繼電器的檢測多采用單相電源檢測試驗法，在實驗中采用圖1或者是圖2的連接方式得到的測試結果相同。

2.3 電子式過載保護器的檢測試驗

在進行電子式過載保護器的檢測試驗中，多采用圖3所示的接線方式進行實驗。通過實驗對比可以發現過載保護器各項功能測試與其動作特性曲線基本保持一致，在實驗過程中電子式過載保護器功能保持不變。通過三相電源和單相電源的對比試驗研究，可以知道兩種接線方式帶來的結果是不相同的。對于電子式過載保護器必須采用三相電源，對于傳統的熱繼電器用單相電源進行試驗。

3 結語

對于過載保護用低壓電器檢測與試驗時應結合具體的技術要求，對斷路器和繼電器穩定運行、保護設定值的可靠性要進行針對性檢測以及實驗，從根本上保證配電系統可靠性。對于傳統的熱繼電器可以采用單相電源進行測試，而對于專用配套電流互感器的電子式過載保護器則需要采用三相電源進行試驗。

參考文獻

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