斷路器彈簧操動機構誤動的解決方法

賴文德

摘 要：分析了高壓真空斷路器CT型彈簧操動機構儲能元件常見的拒分、拒合及可能發生誤動的原因，提出解決方案，并進行改進。

關鍵詞：斷路器；彈簧操動機構；防范措施

1 引言

隨著電力系統的快速發展，由于高壓真空斷路器具有結構簡單，運行安全可靠、使用壽命長，能頻繁操作，噪聲小，真空熄弧效果好，無火災爆炸危險的優點以及安全、可靠和占地少、維護檢修工作量少等，因此采用CT19型彈簧操動機構被變電站所采用，但是再好的設備也可能存在其不完善之處，這就有待我們在實踐中不斷加以解決和改進。本文介紹了某變電站CT19型彈簧操動機構誤動的查找分析及解決方法，并進行了改進。

2 CT19型彈簧操動機構結構簡介

CT19型彈簧操動機構可供操動各類手車式開關柜中的高壓真空斷路器及其合閘功能與之相當的其他類型的真空斷路器之用。該機構具有電動儲能、電動分合閘電磁鐵操作，同時還配有人力儲能裝置、手動按鈕分合等功能。斷路器的基本操作過程可以簡單地描述為：儲能→合閘準備→合閘→合閘保持（鎖扣）→完成合閘動作→分閘→（脫扣）→完成分閘動作。

機構主要有4個功能模塊：驅動機構、儲能機構、脫扣器和電氣控制模塊。

驅動機構是合閘、合閘保持（鎖扣）.完成合閘動作；分閘，脫扣.完成分閘動作。它位于右側板和中間隔板之間，配真空斷路器運動和負載特性的凸輪連桿式結構。

儲能機構是完成儲能到合閘準備。它位于左側板和中間隔板之間，為齒輪減速機構。儲能時可以電動或人力操作，具有防逆轉和機械離合裝置，兩根合閘彈簧分別布置在機構兩邊外側。

脫扣器是通過脫扣器脫扣完成分合閘動作，合、分閘脫扣器均為水平布置，手動脫扣按鈕與脫扣器合為一體，直接脫扣.

電氣控制包括轉換開關、行程開關、端子排等。

3 故障現象和查處經過

查找上次拒絕合閘故障是否因操作不當，用控制開關再合一次。若合閘仍不成功，查找合閘控制電源是否正常；合閘控制回路和合閘回路熔斷器是否良好；合閘接觸器的觸點是否正常；斷路器分閘狀態時各行程開關和轉換開關的觸點的斷開與閉合狀態是否正常；將控制開關扳至合閘時位置，看合閘鐵芯動作是否正常。如果電氣回路正常，斷路器仍不能合閘，則說明機械方面有故障現象。如果能夠手動合閘操作，則為電氣故障。

當設備發生故障時，斷路器拒絕分閘，將會使電氣設備燒壞或越級跳閘而引起電源斷路器跳閘，使變配電所母線電壓消失，造成大面積停電。檢查是否因跳閘電源的電壓過低所致。如進行手動分閘，能正常分閘，則判斷存在電氣故障。再查找跳閘回路是否完好，如果跳閘鐵芯動作良好而斷路器拒絕分閘，則說明是機械故障。

4 故障原因分析和解決方法

1）查找合閘電磁鐵的動鐵芯有無彎曲卡澀現象，解決方法：有彎曲應更換新的動鐵心，如動鐵芯有卡澀現象則將合閘電磁鐵拆下，取出動鐵芯，用酒精擦洗電磁鐵內部和動鐵芯的污跡，然后看看，合閘滾子和掣子的表面有凹凸及裂痕現象或滾子轉動時有卡澀和偏心現象。如有上述缺陷將會使合閘滾子和掣子脫離時的摩擦力增大，而合閘滾子或掣子因缺油或灰塵等原因，也可引起轉動困難，這些都可能造成合閘電磁鐵獲電而斷路器拒合。解決方法：對轉動時卡澀的部位進行清洗、加油。分閘滾子和掣子間的扣入深度減少。檢查分閘掣子與分滾子的扣人深度是否符合要求，如果分閘掣子或分閘滾子表面磨損量過大，或分閘掣子位置調整不當，將使分閘滾子和分閘掣子間的扣入深度減少。

2）對斷路器進行操作時，分閘滾子在主軸帶動下使分閘掣子抬起，而分閘掣子下落時產生的彈跳極有可能使分閘滾子在下落時失去支撐，造成斷路器合閘失敗。解決方法：對分閘滾子及分閘掣子轉動軸進行清洗、加油，重新調整分閘滾子和分閘分閘掣子間的扣入深度（適當調大）。

3）運行中電機燒壞現象，合閘彈簧沒有儲能，用萬用表測量電機是否有電源，測量電機電源正常而電機已燒壞停轉，是合閘彈簧未能儲能到位。解決方法：更換新的電機。對操作電壓過低，為額定電壓的80%以下。用萬用表檢查控制回路電壓是否滿足要求。合閘線圈燒壞導致電阻值變化。用萬用表測合閘電磁鐵線圈的直流電阻，如直流電阻偏離正常值過大，則應更換相同電阻值和匝數的合閘電磁鐵。行程開關觸點接觸不良，觸點的開閉狀態不正常。根據控制電路原理圖，用萬用表檢杳行程開關觸點接觸情況，如有接觸不良或已損壞，則對其進行更換。

4）查找分閘線圈電壓太低，造成線圈吸力不夠。用萬用表測量線圈端電壓，檢查其是否滿足要求。解決方法：調節電源，改變電源線壓降，使端電壓滿足規程要求。測量分閘控制回路中輔助開關的常開觸點接觸是否良好，如接觸不良，將會使分閘線圈上無電壓或電壓過低，造成斷路器拒絕分閘。解決方法：對其進行清洗或更換。行程開關的觸點接觸不良可根據控制電路原理圖，用萬用表檢查行程開關觸點接觸情況，如有接觸不良或已損壞，則對其進行更換。

5）分閘線圈燒壞導致電阻值變化。用萬用表測分閘電磁鐵線圈的直流電阻，如直流電阻偏離正常值過大，則應更換分閘電磁鐵。若分閘電磁鐵卡澀、脫落，將直接造成斷路器分閘機構不動作。查找分閘電磁鐵的動鐵芯有無卡澀現象，如有則拆下分閘電磁鐵，抽出動鐵芯，用酒精擦洗電磁鐵內部及動鐵芯上的污跡，動鐵芯端部如彎曲，則對其進行校正或更換新的分閘電磁鐵。分閘電磁鐵有松動和脫落現象。查找分閘電磁鐵有無松動和脫落現象，并對其用固定螺絲進行緊固。分閘滾子及掣子轉動軸轉動困難。檢查分閘滾子及掣子組件，看分閘滾子及掣子轉動軸是否因缺油或積有灰塵等原因而轉動困難，分閘滾子和掣子的表面是否有凹凸現象，如有凹凸現象將可能造成分閘電磁鐵帶電保持而分閘機構拒動。解決方法：對表面有凹凸現象及裂痕的部件進行更換；對分閘滾子及掣子轉動軸進行清洗、加油。

6）掣子扣得過深，造成分閘鐵芯空行程過小。解決方法：調節螺釘，增大分閘鐵芯空行程。行程開關安裝過低，造成彈簧電動儲能不到位。當電動儲能不到位，掛簧拐臂還沒有過死點位置，行程開關便將儲能電機電源切除，無法實現電動合閘。操作合閘按鍵后，斷路器拒絕合閘，輔助開關不能及時切斷合閘回路，造成合閘線圈長期帶電而燒毀合閘線圈。解決方法：調整行程開關高度和位置，使其在掛簧拐臂過死點位置時才使電機電源切除，實現電機準確斷電，保證彈簧儲能到位。分閘的銅撬板太靠近鐵芯的撞頭，使鐵芯分閘時無加速力。解決方法：調整銅撬板與鐵芯撞頭的距離，使鐵芯分閘時無足夠的加速力。分閘頂桿變形嚴重，分閘時卡死。解決方法：更換為新的分閘頂桿。

5 結束語

真空斷路器的安全可靠運行，不僅要求我們掌握了真空斷路器的結構原理，充分搞清各功能單元間的相互關系，無論面對CT19型彈簧操作機構的真空斷路器，還是其他型號的真空斷路器，維護檢修時，只要按照程序分步排查，深入分析故障，找出根本原因，思考對策加以改進，從根本上消除故障，杜絕后患，保證電網的安全運行。

參考文獻

[1]蔣超偉 王洪斌.CT型彈簧操動機構常見故障及原因[J].寧夏電力 2008（2）

[2]謝賢仕.向東.考慮質量分布的容差設計準則修正[J].機械設計，2007（9）.

[3] 陳剛，孫波，王爾智.真空斷路器彈簧操動機構中分閘彈簧的多目標綜合優化[J].高壓電器，2007 （6）.

[4] 黃亞宇，王立華，董明智.基于多體動力學的彈簧操動機構的動態特性研究〔J〕.機械設計與研究， 2007（2）.