断路器操作电源空气开关频繁跳闸故障研究

孙齐岳

摘要：本文将围绕断路器操作电源空气开关频繁跳闸故障进行分析讨论，并结合现场异常状况的检查数据，完成事故的深入研究，明确造成跳闸故障的具体原因，并提出相应解决方法，从而防止故障问题进一步加深，保证断路器的良好运行，避免类似现象反复发生。

关键词：断路器;空气开关;跳闸

引言：断路器操作电源空气开关能够有效完成电路的接触与分断，起到重要的过载保护作用，如果断路器出现操作回路异常导致空气开关出现误动或拒动现象，不仅会导致插件的损坏，还会造成大量的能源消耗。因此为了确保空气开关能够起到保护电路的作用，本文将以一起发生过的跳闸事故作为分析案例，从而提高检查方法与解决措施的应用效率。

一、事故案例

在2018年，据某直辖市的变电站工作人员反映，该站的侧102开关在实际操作时出现跳闸故障，当继电保护人员进行二次操作时，断路器操作电源空气开关在分闸区域出现瞬间跳闸现象，与值班人员的反馈信息一致，根据现场的目测状况来看，变电站的保护装置，线路板、辅助开关、闭锁地磁铁等器件电气回路均未发现明显异常。

二、检查断路器操作电源空气开关

第一，检查人员要明确引发空气开关频发跳闸的相关原因，从而使检查过程和解决方法更具有针对性和方向性，大多操作电源空气开关出现频繁跳闸通常是由于：负荷过载;线路本身存在问题，部分线路存在接地或碰头状况;开关接线接触不够紧密，出现松动现象，导致线路接触不良，用电时造成线路发热引发跳闸;开关机构损坏;电压变化过快，没有预先设置额定电压;外部高频加热设备投入使用时，造成谐波增加。第二，要进行102开关回路的全面检查，一是要进行直流回路的检测，使用万能表测量电源电压，实测值为222.5V，直流电压的负对地数值为-113V，正对地为+113V，没有发现明显异常，之后断开電源开关进行测量，发现数据显示为0，证明该回路不存在故障，没有窜入直流电或交流电。二是完成储能回路的排查，通过断开电源空气开关，可发现此时电源异常并为消失，证明102开关的储能回路没有电源流入。三是进行遥信回路与闭锁回路的检查，操作方法与储能回路的检查方法一致，二者均未发现电源窜入现象，证明回路状况良好。四是进行102开关内部机构的检测，需要检修人员打开102开关的机构箱盖，闭合全部电源，完成空气开关的分合处理，在分闸操作时发现辅助开关有弧光闪现，通过断开弧光处所在的辅助接点33、34，发现断路器能够分合闸，空气开关没有发生频繁跳闸现象，之后将辅助接点23、24连入分闸回路中，发现操作与指示正常[1]。

三、断路器操作电源空气开关频繁跳闸故障的深入分析

检修人员通过对事故现场的全面了解以及分析设备的接线原理图和开关分闸接线图可知，造成102空气开关频繁跳闸的主要原因是开关分闸回路的辅助接点与指示回路中的辅助接点处于辅助开关的同一层，并且间隔距离较短，同侧的电位一个为正极一个为负极，导致压差过大，超过实际安全标准，使触点的绝缘长度被缩短，随着断路器长时间高负荷的运行，加速了触点氧化，进一步降低了接触质量，从而在进行开关操作时，引发直流电源短路，造成空气开关频繁跳闸。因此，开关结构的设计人员需要对此次安全事故负责，由于其在二次回路设计时没有将分闸回路中的常开辅助接点与指示回路中的常闭辅助接点进行有效分离，才导致空气开关频繁跳闸，同时也反映了设计人没有认真对待图纸设计和审图环节，没有切实履行质量把关的职责，使图纸的审核、校核等流程失去实际作用。此外，二次回路施工单位也要承担一定责任，由于在二次接线与调试时没有完全执行检验章程和调试大纲，未能及时发现错误的电路设计，使二次设备与回路未经严格的审查便投入营运，不符合设备安全使用的操作准则。为此，相关人员需要从此次故障事件中吸取经验与教训，时刻提醒自己保持良好的敬业精神，坚持一丝不苟的工作态度，弥补自身的不足之处，提升专业技术能力和工作水平，确保此类问题不再发生[2]。

四、解决方法

针对此次故障事件，需要设计人员进一步提高电源开关内部结构设计的合理性与科学性，并适当修改配线图纸，确保实际线路符合使用要求，并将开关分闸回路的常开辅助接点与指示回路中的常闭辅助接点设置在不同的辅助开关层，而且还要在下次停电检修时，将同类型的开关辅助接点进行全面排查，并更换故障开关的辅助接点开关，避免相同问题再度发生。同时，为了确保设备能够长期稳定的运行，每次检修时相关人员都要对运维管辖范围内的所有断路器开关机构进行全面检测，并保证自身能够根据产生的故障类型选择切实有效的应对方法，比如：负荷过载时，需要更换负荷值较高的空气开关;线路出现接地问题时，电工需要检查电器线路的运行状况，并及时完成控制设备的调试;开关接线过松时，需要拆卸开关的进出线，查看线头是否存在氧化现象或掺杂污染物，若有黏连杂物则需及时清理干净，在装入时保证接线的紧密度。如果氧化现象较为严重，且接线端出现烧熔情况，则需及时更换开关，确保电力有效传送;电压突然升高或突然降低时，检修人员要在供电线路中添加稳压设备，或者调整发电机油门，确保输出电压能够达到额定电压，保证电压的数值恒定。除此之外，检修人员还要掌握一部分预防故障发生的相应手段，例如：在变频器输入端和输出端安装电抗器，或谐波滤波器，用以吸收负载阻抗，起到抑制谐波的作用;在电动机和变频器间安装铠装电缆，提高电路的抗干扰能力，避免受辐射影响，造成剧烈的电流波动;在变频器上安装专用的接地线，并保证电线粗短，以此保证与其他配线进行分离，从而抑制电流谐波对邻近设备的影响。

结论：综上所述，通过将典型事故案例作为研究对象，阐述断路器操作电源空气开关的检查流程，研究造成故障的相关原因，并根据实际问题提出具有针对性的解决方法，从而帮助相关工作人员更好的完成开关结构的设计，能够切实提高故障排查效率，确保安全隐患被有效排除，保证断路器的稳定运行。

参考文献：

[1]梁捷.非接触式空气断路器连接可靠性检测工具[J].农村电工，2021，29（05）：31-32.

[2]何南生.一种插拔式快速更换低压空气开关的研发与应用[J].机电信息，2021（09）：22-23.