中压断路器产品常见问题及解决方案

张周文

摘 要：中压断路器是高压电器的重要组成部分，在社会现代化建设的过程中，社会各行业领域也逐渐向信息化、科技化转变，从而使得我国各行业领域对高压电器设备的需求量不断增高，给高压电路器市场增加了绝大的压力。中压断路器产品是高压电配电装换的重要关节，但是现阶段，我国中压断路器产品有着一定的质量问题，从而影响产品的使用效果。鉴于此，本文根据笔者自身多年从事高压电器设备相关工作经验，简单的对中压断路器产品常见的问题做简单的探讨，并提出具有针对性的解决方案，以供参考研究。

关键词：中压断路器；常见问题；解决方案

中图分类号：TM56 文献标识码：A

0.引言

随着我国不断地调整市场经济体制，经济发展极为迅速繁荣，对电力资源的稳定输送要求也不断提高，电网建设更加现代化。高压电器设备被广泛应用在社会各行各业中，断路器的可靠运行是电力资源稳定输送，保证正常生产组织的重要基础。目前，中压断路器还存在着一定的问题，从而导致故障频发，严重影响工业生产和人们日常生活。

1.真空断路器常见机构及特点

（1）电磁操动机构

电磁操动机构是中压断路器常见的操动机构，主要依靠电能为自身运转的动力。电磁操动机构通过常见的电磁线圈以及电磁铁心为主要组成部分，并加上机械锁扣以及分闸瘫痪组成。

电磁操动机构的优势特点是，其自身的组成机构极为单一，使得的其内部的零部件数量不多，从而降低了造作成本的投入力度，并满足中压断路器的使用。但是其自身同样也具备着明显的缺点，因为其电磁线圈对能量的消耗功率极大，需要配置一些容量极大的蓄电池，从而才能够保障电磁操动机构的正常运作。这就使得电磁操动机构的辅助成本较大，需要投入大量的维护成本，并且电磁操动机构的设备外形较为笨重，已经逐渐消失在中压断路器的机构使用过程中。

（2）弹簧操动机构

弹簧操动机构在中压真空断路器中被普遍采用，但其结构复杂，零部件数量多，因此装配工艺及过程相对复杂，对零部件的加工精度要求也最高。通常由合闸保持部分、合闸驱动部分、储能部分、能量保持部分、以及分闸脱扣部分组成。

常见的弹簧操作机构有伸缩式螺旋弹簧和蜗卷弹簧操动机构，而伸缩式弹簧操动机构使用较为普遍。采用伸缩式弹簧的操动机构驱动部分多采用四连杆机构，结构相对简单，弹簧的制作难度较小，有利于降低成本。国内的VS1系列真空断路器采用的就是伸缩式弹簧操动机构。而蜗卷弹簧的操动机构较之对制作工艺的要求非常高，国内目前还没有能力提供能够满足足够寿命的蜗卷弹簧，目前仍然需要从国外进口原材料。但蜗卷弹簧操动机构能够持续地提供恒定的驱动力，加之通常与凸轮配合构成驱动机构，可有效地获得驱动机构预定运动曲线，断路器的机械性能稳定可靠。著名的ABB老VD4真空断路器和厦门许继的VX3采用的就是蜗卷弹簧操动机构，VD4真空断路器的性能早已获得行业的认可和赞誉。

（3）永磁操动机构

在科学技术不断提高的当下，断路器操动机构也在不断地进行革新，其中永磁操动机构就是现阶段较为新型的一种中压断路器操动机构。永磁机构就是用永磁体实现合闸保持和分闸保持（有时只作合闸保持而不作分闸保持）的一种新型电磁操动机构。根据永久磁能所处于的保持位置可分为双稳态和单稳态机构。

其优势及特点是：自身的内部结构较为简单，并且其零部件只有弹簧操动机构的40%左右，这使得永磁机构的机械寿命很容易达到10万次，发生机械故障的概率几乎为零，可靠性非常高。但也电容容量、永磁体寿命以及电磁兼容等等问题，再加上该类型的操动机构的价格比较高，在市场中的价格优势较差，该型机构在社会中的普及度较低，使用效果还需要市场的检验。

2.操作机构常见故障及处理

断路器作为电网中主要的保护和控制设备，其动作的可靠性是极为重要的，要求断路器在各种自然环境、各种线路条件下都能可靠地开合电路。断路器在线路需要其动作时如不能正确动作都会给电力系统带来巨大的损失。据国际大电网会议的调查，操动机构是造成断路器故障的主要原因，因此了解机构常见故障及处理，可以在日常维护保养时加以关注以减少故障发生概率，在故障发生时可以快速排查和处理故障，实现快速恢复供电。

2.1 下面就以弹簧操动机构拒合拒分故障为例进行简单讨论分析

断路器发生拒合的情况时，基本上都是在合闸操作或重合闸操作过程中产生的，拒分则是发生在分闸操作环节里。拒合拒分故障危害性较大，例如在事故情况下需要故障回路中的断路器及时分闸以避免事故扩大，同时紧急投入备用电源时，如果断路器此时拒绝分闸，则可能造成事故不能及时得到抑制，严重的会导致设备毁坏和人员伤亡，如果备用电源断路器拒绝合闸，则事故影响会进一步扩大。

2.2 造成断路器拒合或拒分的原因

（1）電气回路和元件故障

处理断路器拒合拒分故障时，应首先对断路器进行手动操作，如果断路器手动操作可正常合分，则上述电气控制回路和元件存在故障，反之则断路器存在机械故障。

如果已判定电气控制回路和电气元件存在故障，可对每一个回路和元件进行逐一的排查，找到故障点进行修复。这一类故障维修简单，恢复时间短。

（2）机械故障

机械故障是指在运行期间，断路器处于合闸且长期静止的状态，每一个机械零部件均承载了静态的负载，在这种情况下有可能导致结合部位的咬合效应，就会在第一次或第二次操作时，导致断路器无法正常分闸，但是在经过多次操作以后又恢复或不能恢复的现象。

当然，机械零部件的变形、移位、干涉或断裂等情况是导致断路器拒分拒合的主要因数。简单的机构件用户可直接进行更换，对于机构运动链关键零部件的更换，必须由原生产厂家或经过专业培训的人员实施。通常更换了机构的断路器要求重新进行特性的调试和测试。

（3）润滑脂

润滑脂极易受环境的影响，尤其是温度。长期的高温会导致润滑油出现挥发干涸，低温下润滑脂会产生凝结，污秽的外界环境润滑脂会加速老化，润滑脂出现上述情况其润滑效果会急剧下降，甚至成为操作机构正常动作的阻碍。

值得一提的是一般情况断路器所采用的润滑脂只能在满足40℃～-15℃的环境温度下使用，而我国东北、内蒙、新疆等高纬度地区的冬季温度远低于该温度。因此，在这些地区安装的断路器站内必须有保温设施，断路器建议采用低温润滑脂。之前有发生过引文低温时润滑脂凝结，导致批量的断路器出现拒合拒分的事故。

（4）粉尘

在一些特殊的应用场所，例如炼钢厂和磨煤厂环境中，充斥着大量的粉尘颗粒，随着运行时间的延长，粉尘会进入断路器操作机构箱内，并吸附在零部件的表面，从而导致零部件动作时出现卡滞、停滞，导致断路器出现拒合拒分或合、分不到位的情况。

针对以上问题，定期维护保养是较为有效的办法。一般情况下，生产厂家会给出产品的维护保养周期和实施细则，使用者应严格遵循相关的要求对断路器进行定期维护保养，才能减少断路器出现机械故障的概率，获得预期的使用寿命。

结论

总而言之，在社会现代化建设的过程中，电器设备的广泛应用，使得中压断路器产品的质量成为社会各界极为关注的问题。现阶段中压断路器产品有着一定的故障问题，例如拒合和拒分故障、机械特性值超差等等，影响着中压断路器的使用寿命以及使用质量。因此，积极地对中压断路器常见故障问题进行简单的阐述，并提出相对应的解决方案，加强对中压断路器产品的定期维护以及检修，以此提高中压断路器产品的使用效果，提升中压断路器的生产技术。

参考文献

[1]尹世献，李俊辉，唐锦涛，等.中压断路器产品常见问题及解决方案探析[J]. 中国新技术新产品，2013（2）：112-113.endprint