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ZN12-10型真空断路器常见故障原因分析及处理

作者：呼延斌

来源：《现代电子技术》2010年第22期

摘 要:对ZN12 -10 型真空断路器的整体结构的工作原理进行简要介绍,对真空断路器在实际运行中出现的故障进行详细分析,并提出解决方案;最后提出了提高真空断路器动作可靠性的措施。关键词:断路器; 故障; 故障分析; 故障处理 中图分类号:TN919-34文献标识码:A 文章编号:1004-373X(2010)22-0208-03

Common Fault Analysis and Processing of ZN12-10 Vacuum Circuit Breaker HU Yan-bin

(Huitong Thermoelectricity Company, Yulin 719000, China)

Abstract: the working principle of the overall structure of ZN12-10 type vacuum circuit breaker is briefly introduced. A detailed analysis is given for the fault in the actual operation, and solutions are put forward. A reliable measurement of the vacuum breaker action is improved.Keywords: breaker; fault; analysis; process

ZN12 -10型系列真空断路器为额定电压10 kV、

三相交流50 Hz的户内高压开关设备,

该断路器的操动机构为弹簧储能式,可交流、直流操作,也可手动操作,是我国早期引进德国西门子公司技术制造的产品[1-2]。陕西华电蒲城发电有限责任公司No1机6 kV单元段共安装北京开关厂生产的中置手车式该型号断路器

台

在2005年至今的维护和检修工作中,成功处

理了数起断路器故障,不仅保证了断路器的安全运行,而且积累了比较行之有效的检修经验。笔者的分析对该型及改进后的断路器的检修维护工作具有一定的借鉴意义。 1 断路器的工作原理

断路器的整体呈V 型“悬挂式”结构,如图1 所示[3],3只真空灭弧室通过铸铝合金的上、下出线端用

只环氧树脂浇注的绝缘子悬挂在手车框架的前方。上出线端直接通过拐臂与上

隔离触头相连,下出线端上装有软联接,软联接的一端通过拐臂与下隔离触头相连,另一端直接固

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定在真空灭弧室动导电杆的导电夹上。在导电杆的底部装有万向杆端轴承,该杆端轴承通过轴销与三角形变直杠杆相连,杠杆通过轴销与3根绝缘拉杆相连,操动机构就是通过这3根绝缘拉杆经摇臂滑块变直机构使断路器分、合闸的。为了保证断路器有较低的截流水平(3～4 A) ,真空灭弧室采用材料为铬铜合金的杯状触头。 图1 操动机构动作原理图 2 常见故障原因分析及处理[4] 2.1不储能

储能故障主要表现在电机不转动。储能电气回路如图2 所示,微动开关上的常闭触点S1 、S2 或引线接线鼻子(此处鼻子为插接式)接触不良,将造成储能电机的电压过低,使电机无法转动。发现电机不转动后,可用万用表测量微动开关的常闭触点S1 、S2 ,如电阻较大,则应对其进行清洗或更换;然后测量电机绕组的电阻,若电阻不正常,则应检查电机绕组及微动开关的引线处是否脱焊,电机绕组是否烧坏。紧急情况下可先更换储能电机备品,然后对换下的电机进行维修。 2.2拒合 2.2.1 原因分析

合闸成功的关键在于合闸电磁铁能否可靠地释放合闸弹簧的能量,及分闸掣子能否将分闸滚子可靠地锁住。而引起断路器拒合的原因较多,处理方法各不相同。此处,仅将出现频率高的故障的原因及处理方法举例如下: (1) 控制回路故障。

合闸电气控制回路如图3所示,可见微动开关S3的常开触点接触不良、开关到位连锁开关Z11的常闭触点接触不良以及各处插接式接线鼻松动都可能造成合闸电磁铁HQ 的线圈无电压或电压过低,使断路器拒合;遇到此类故障,应首先检查控制电源是否正常,然后检查微动开关S3 的常开触点、辅助开关S的常闭触点、开关到位连锁开关Z11常开触点及各处插接式接线鼻接触是否良好,如有接触不良现象,应对触点进行清洗或更换;对引线接线鼻处进行压紧处理。 图2 储能控制回路图 图3 合闸控制回路图 (2) 合闸电磁铁故障。

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合闸电磁铁烧坏、脱落,将直接造成断路器合闸机构不动作。频繁操作的断路器合闸电磁铁容易引起线圈烧坏;另外,由于断路器在分、合闸操作中产生振动,长期的振动可使电磁铁的固定螺丝产生松动,直至脱落。

应按下述步骤进行检查处理: 用万用表检测合闸电磁铁线圈的电阻,如电阻偏离正常值过大,则应更换合闸电磁铁;检查合闸电磁铁有无松动和脱落现象,如松动、脱落则进行紧固;检查合闸电磁铁的动铁心有无卡涩现象,如有则将合闸电磁铁拆下,抽出动铁心,用酒精擦洗电磁铁内部和动铁心上的污迹,然后看动铁心端部有无弯曲现象,如弯曲则对其进行校正或更换新的合闸电磁铁。

(3) 合闸滚子和合闸掣子由于长期的摩擦,表面难免有凹凸现象,这样就使得合闸滚子和合闸掣子脱离时的摩擦力增大;另外,合闸滚子或合闸掣子因缺油或灰尘等原因,也会引起转动困难。这些都可能造成合闸电磁铁带电保持而断路器拒合。

(4) 分闸掣子或分闸滚子表面磨损量过大,或分闸掣子位置调整不当,使分闸滚子和分闸掣子间的扣入深度减少,或分闸掣子调整螺杆锁紧螺母松动。当对断路器进行合闸操作时,分闸滚子在主轴带动下使分闸掣子抬起,而分闸掣子下落时产生的弹跳极有可能使分闸滚子在下落时失去支撑,造成断路器合闸失败。

(5) 合闸缓冲器安装螺栓松动(在操动机构箱下部)。当机构合闸过程中,运动部件接触缓冲瞬间,本应提供较小反力的缓冲器,反力过大,引起主轴反弹,断路器瞬时合闸后又跳开。 (6) 真空灭弧室下护环松动,机构合闸过程中,易引起断路器跳跃,开关合不上。 2.2.2处理

发现断路器拒合,应按下述步骤进行检查处理:

(1)检查微动开关WK3 的常开触点、防跳跃继电器ZLC 的常闭触点、辅助开关HK的常闭触点、联锁限制开关WK8 常开触点接触是否良好,如有接触不良现象,应对其进行清洗或更换。

(2)检查机构箱内三角形杠杆上的滚针轴承(合闸滚轮) 是否损坏,如损坏则进行更换:首先拆去连杆与主轴拐臂间的轴销,使连杆处于自由状态,然后向前下方拉动连杆至易于更换轴承的位置,拆去旧轴承,在新轴承内部加适量润滑油后,重新装回,最后装上连杆。

(3) 检查合闸滚子及合闸掣子的表面有无裂痕及凹凸现象,合闸滚子转动时有无卡涩和偏心现象。转动时卡涩,可对其进行清洗、加油;如转动时偏心或表面有裂痕及凹凸现象,则应更换相应部件。