一、低壓斷路器
低壓斷路器又稱自動(dòng)空氣開關(guān)或自動(dòng)開關(guān),是低壓配電系統(tǒng)中重要的保護(hù)電器。在低壓交、直流配電電路中,可用于不頻繁接通和斷開電路,并可用于欠電壓、過載和短路保護(hù)。
1、低壓斷路器的型號(hào)及含義
2、低壓斷路器的分類
1)按結(jié)構(gòu)分類
可分為框架式和塑料外殼式兩類。
(1)框架式
也稱萬能式,型號(hào)為DW系列;
(2)塑料外殼式
也稱裝置式,型號(hào)為DZ系列。
2)按保護(hù)特性分類
可分為A類斷路器和B類斷路器。
(1)A類斷路器
在短路情況下,選擇性保護(hù)無人為的短延時(shí),因而不要求額定短時(shí)耐受電流。它具有過載長(zhǎng)延時(shí),短路瞬時(shí)動(dòng)作的保護(hù)特性。A類斷路器絕大部分是塑料外殼式斷路器。
(2)B類斷路器
在短路情況下,選擇性保護(hù)有人為的短延時(shí),因而要求斷路器能承受額定短時(shí)耐受電流。它具有三段保護(hù),即過載長(zhǎng)延時(shí)、短路瞬動(dòng)和短路短延時(shí)。B類斷路器大多是萬能式斷路器,使用電子脫扣器和智能控制器者都屬于B類。
3)按全分?jǐn)嗟臅r(shí)間分類
斷路器全分?jǐn)鄷r(shí)間t是從短路出現(xiàn)瞬間開始至觸頭分?jǐn)嗪碗娀∠鐬橹梗詍s計(jì)算。
(1)t>30~40ms為一般型斷路器;
(2)t<10~20ms為快速型斷路器。
4)按用途分類
(1)配電用斷路器
①交流200~5000A
選擇型用于電源總開關(guān)和負(fù)載始端支路開關(guān);非選擇型用于支路始端開關(guān)和支路末端開關(guān)。
②直流60~600A
快速型用于保護(hù)硅整流設(shè)備;一般型用于保護(hù)一般直流設(shè)備。
(2)電動(dòng)機(jī)保護(hù)用斷路器
交流60~600A,直接啟動(dòng)過流脫扣器瞬動(dòng)倍數(shù)8~15I N ;間接啟動(dòng)過流脫扣器瞬動(dòng)倍數(shù)3~8I N 。
(3)照明用斷路器
交流5~50A,過負(fù)荷長(zhǎng)延時(shí),短路瞬時(shí)。
(4)漏電保護(hù)斷路器
交流20~200A,30mA,0.1s分?jǐn)?,用于保護(hù)人身安全及漏電引起的火災(zāi)。
3、常用低壓斷路器
1)框架式低壓斷路器
DW系列框架式低壓斷路器有一個(gè)框架式底座,所有的組件如觸頭系統(tǒng)、脫扣器、保護(hù)裝置均裝在此框架上,主要用于低壓配電系統(tǒng)中作過載、短路及欠電壓保護(hù)用,額定電流一般在200~4000A之間。
2)塑殼式低壓斷路器
DZ系列塑料外殼式低壓斷路器的特點(diǎn)是觸頭、滅弧系統(tǒng)、脫扣器、操作機(jī)構(gòu)都安裝在一個(gè)封閉的塑料外殼內(nèi),只有板前引出的接線導(dǎo)板和操作手柄露在殼外。絕緣基座和蓋板都采用絕緣性能良好的熱固定性塑料制作,觸頭使用導(dǎo)電性能好,耐高溫又耐磨的合金材料制作,通過大電流時(shí)不會(huì)發(fā)生熔焊現(xiàn)象。滅弧室多采用去離子?xùn)牌?,操作機(jī)構(gòu)則為連桿式。操作時(shí)瞬時(shí)閉合,瞬時(shí)斷開,與操作的速度無關(guān)。DZ系列自動(dòng)開關(guān)的保護(hù)裝置裝有復(fù)式脫扣器,即同時(shí)具有電子脫扣器和熱脫扣器。由于內(nèi)部空間有限,失壓脫口器和分勵(lì)脫扣器只裝其中一種。
4、低壓斷路器的常見故障及維修
1)手動(dòng)操作斷路器,觸頭不能閉合
(1)失壓脫扣器無電壓或線圈燒壞
檢查線路或更換線圈。
(2)儲(chǔ)能彈簧變形,閉合力減小
更換儲(chǔ)能彈簧。
(3)機(jī)構(gòu)不能復(fù)位再扣
調(diào)整再扣接觸面至規(guī)定值。
(4)反作用彈簧力過大
重新調(diào)整彈簧壓力。
2)電動(dòng)操作斷路器,觸頭不能閉合
(1)操作電源電壓不符
更換相應(yīng)電壓等級(jí)的操作電源。
(2)電源容量小
提高操作電源容量。
(3)電磁鐵拉桿行程不夠
重新調(diào)整或更換拉桿。
(4)電動(dòng)機(jī)操作定位開關(guān)失靈
重新調(diào)整或更換開關(guān)。
(5)控制器中整流管或電容器損壞
更換整流管或損壞的電容器。
3)有一相觸頭不能閉合
(1)一相連桿斷裂
更換連桿。
(2)限流斷路器斥力機(jī)構(gòu)可折連桿間角度變大
調(diào)整角度至規(guī)定要求。
4)失壓脫扣器不能使低壓斷路器分?jǐn)?/p>
(1)反力彈簧反力變小
調(diào)整彈簧彈力。
(2)機(jī)構(gòu)卡阻
消除卡阻原因。
(3)若為儲(chǔ)能釋放,則為儲(chǔ)能彈簧力變小
調(diào)整儲(chǔ)能彈簧。
5)分勵(lì)脫扣器不能使低壓斷路器分?jǐn)?/p>
(1)線圈斷路
更換線圈。
(2)電源電壓太低
調(diào)整電源電壓。
(3)分勵(lì)脫扣器再扣接觸面太大
重新調(diào)整再扣接觸面。
(4)螺釘松動(dòng)
擰緊螺釘。
6)啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)時(shí)低壓斷路器立即分?jǐn)?/p>
(1)過電流脫扣器瞬時(shí)整定值太小
調(diào)整過電流脫扣器瞬時(shí)整定彈簧。
(2)空氣式脫扣器閥門失靈或橡皮膜破裂
更換空氣式脫扣器或修理損壞部件。
7)斷路器閉合后一段時(shí)間又分?jǐn)?/p>
(1)過流脫扣長(zhǎng)延時(shí)整定值有誤
重新調(diào)整整定值。
(2)熱元件或半導(dǎo)體延時(shí)電路元件變值
調(diào)整或更換元件。
8)失壓脫扣器噪聲大
(1)反力彈簧力太大
重新調(diào)整彈簧壓力。
(2)鐵芯工作表面有油污
清除極面油污。
(3)短路環(huán)斷裂
更換短路環(huán)。
9)斷路器溫升過高
(1)觸頭壓力太低
調(diào)整壓力或更換不合格彈簧。
(2)觸頭表面磨損嚴(yán)重或接觸不良
更換觸頭或修整接觸面。
(3)導(dǎo)電零件連接處螺釘松動(dòng)
擰緊螺釘。
10)輔助觸頭失零
(1)動(dòng)觸橋卡死或脫落
重新裝好動(dòng)觸橋。
(2)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)斷裂,滾輪脫落
更換傳動(dòng)桿和滾輪。
11)半導(dǎo)體過流脫扣器誤動(dòng)
(1)半導(dǎo)體元件損壞
更換損壞的半導(dǎo)體元件。
(2)定值不穩(wěn)定
換成有溫度補(bǔ)償?shù)姆€(wěn)壓管。
(3)外界電磁干擾
進(jìn)行隔離,使其免受電磁場(chǎng)影響。
二、高壓斷路器
高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的控制和保護(hù)電氣設(shè)備,無論被控制的電路處在何種狀態(tài),斷路器都能接通或斷開電路。即高壓斷路器不僅能通斷正常的負(fù)荷電流,而且能通斷和承受一定時(shí)間的短路電流,并能在保護(hù)裝置作用下自動(dòng)跳閘,切除短路故障。
1、高壓斷路器的型號(hào)及含義
1)產(chǎn)品名稱,用下列字母表示:
S-少油斷路器;D-多油斷路器;K-空氣斷路器;L-SF6斷路器;Z-真空斷路器;C-磁吹斷路器。
2)安裝場(chǎng)所,用下列字母表示:N-戶內(nèi)式;W-戶外式。
3)設(shè)計(jì)系列序號(hào),用數(shù)字表示。
4)額定電壓,單位為kV。
5)補(bǔ)充工作特性,用下列字母表示:G-改進(jìn)型;C-手車式;F-分相操作。
6)額定電流,單位為A。
7)額定開斷電流,單位為kA。
如SN10-10/1000-16型是指額定電壓為10kV、額定電流為1000A、額定開斷電流為16kA的戶內(nèi)式高壓少油斷路器。
2、高壓斷路器的分類
1)按安裝地點(diǎn)的不同,高壓斷路器可分為戶內(nèi)式和戶外式兩種。
2)按滅弧介質(zhì)的不同,可分為以下幾種類型:
(1)油斷路器
采用油作為滅弧介質(zhì)的斷路器叫油斷路器。油除作為滅弧介質(zhì)外,還作為觸頭開斷后的絕緣及帶電部分與接地外殼之間絕緣介質(zhì)的稱為多油斷路器;油只作為滅弧介質(zhì)和觸頭開斷后的絕緣介質(zhì),而帶電部分對(duì)地之間絕緣采用瓷或其它介質(zhì)的稱為少油斷路器。
(2)真空斷路器
利用真空的高介質(zhì)強(qiáng)度來滅弧的斷路器,稱為真空斷路器。
(3)六氟化硫(SF 6 )斷路器
采用具有優(yōu)良滅弧性能和絕緣性能的SF6氣體作為滅弧介質(zhì)的斷路器,稱為六氟化硫斷路器。
(4)壓縮空氣斷路器
利用壓縮空氣作為滅弧介質(zhì)的斷路器,稱為壓縮空氣斷路器。壓縮空氣除了做滅弧介質(zhì)外,還作為觸頭斷開后的絕緣介質(zhì)。
(5)磁吹斷路器
利用狹縫滅弧原理,靠電磁力吹弧,將電弧吹入狹縫中冷卻滅弧的斷路器,稱為磁吹斷路器。
其中應(yīng)用最廣泛的是真空斷路器和六氟化硫(SF 6 )斷路器。
3、高壓斷路器的故障及處理
1)斷路器拒絕合閘
斷路器拒絕合閘,可能是本體和機(jī)構(gòu)的原因,也可能是操作回路的原因。應(yīng)對(duì)照斷路器的控制回路圖和節(jié)點(diǎn)位置圖,查找電氣回路的故障和機(jī)械方面的原因。電氣回路故障有以下四種情況:
(1)指示燈不亮或不正常
首先檢查操作電源的電壓值是否與規(guī)定值相符。
①把手置于合閘位置紅燈不亮,可能是合閘回路斷線或熔斷器熔斷。
②指示跳閘位置的綠燈已滅,表示合閘位置的紅燈不亮,應(yīng)檢查紅燈的燈泡是否完好。
③綠燈熄滅后又重新點(diǎn)亮可能是電壓太低,操作機(jī)構(gòu)未能正常動(dòng)作,或是操作機(jī)構(gòu)機(jī)械部分有毛病。
④綠燈熄滅,紅燈亮后立刻又熄滅,綠燈閃光。說明斷路器曾合上過,但因機(jī)械故障,維持機(jī)構(gòu)未能保住。應(yīng)注意操作電源電壓過高時(shí)也會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象,即操作機(jī)構(gòu)在合閘時(shí)發(fā)生強(qiáng)烈的沖擊而未能保住。
(2)合閘接觸器不啟動(dòng)
①如綠燈不亮,可能是正、負(fù)控制母線的熔斷器熔斷。
②如綠燈亮,可用試電筆或萬用表檢查控制開關(guān)、防跳繼電器、斷路器輔助接點(diǎn)接觸情況,以及合閘線圈或二次回路是否斷線。
(3)合閘接觸器啟動(dòng)而斷路器未動(dòng)作
①原因可能是合閘接觸器接點(diǎn)接觸不良,或者被消弧罩卡住。
②也可能是合閘線圈斷線或合閘整流器交流保險(xiǎn)熔斷等。
(4)合閘接觸器啟動(dòng),斷路器動(dòng)作但未合上。原因有以下幾種:
①機(jī)械有故障;
②直流母線電壓太低;
③二次回路混線把跳閘回路接通;
④操作不當(dāng)及把手返回太早等。
2)斷路器拒絕跳閘
斷路器拒絕跳閘,當(dāng)負(fù)荷側(cè)發(fā)生故障時(shí)將造成越級(jí)跳閘,擴(kuò)大事故和停電范圍,比拒絕合閘的后果更為嚴(yán)重,應(yīng)盡快消除。
(1)斷路器不能電動(dòng)分閘的原因
①紅燈不亮,說明跳閘回路不通。
a、應(yīng)檢查燈泡,燈具是否完好;
b、檢查熔斷器、操作開關(guān)接點(diǎn)、斷路器輔助接點(diǎn)是否正常;
c、檢查防跳繼電器線圈、操作回路是否斷線。
②若操作電源良好,跳閘鐵芯動(dòng)作無力,則是跳閘線圈動(dòng)作電壓過高或操作電壓過低,跳閘鐵芯卡澀、脫離或跳閘線圈故障。
③若跳閘鐵芯頂桿動(dòng)作良好,斷路器拒跳,可能是機(jī)構(gòu)卡澀或傳動(dòng)連桿銷子脫落等。
(2)斷路器拒絕跳閘的處理
①斷路器手動(dòng)拒分時(shí),應(yīng)立即報(bào)告調(diào)度,若有旁路開關(guān),將負(fù)荷倒至旁路,拉開拒分?jǐn)嗦菲鞯哪妇€側(cè)隔離開關(guān),使其脫離電源,再手動(dòng)分開旁路斷路器,使該回路停電。
②若上一級(jí)電源斷路器越級(jí)跳閘使母線失電,則在失電情況下拉開拒分?jǐn)嗦菲鲀蓚?cè)的隔離開關(guān),在手動(dòng)分開所有接于母線的饋線斷路器,并報(bào)請(qǐng)調(diào)度送電。
3)斷路器誤分、誤合
(1)斷路器誤跳閘
若系統(tǒng)無異常,繼電保護(hù)未動(dòng)作,值班員未進(jìn)行操作,斷路器自動(dòng)跳閘應(yīng)判斷為斷路器誤動(dòng)作。此時(shí)應(yīng)按下述順序處理:
①檢查控制回路是否有兩點(diǎn)接地,如果有,則應(yīng)消除直流接地后再合上斷路器;
②檢查斷路器機(jī)械箱內(nèi)閉鎖裝置是否失靈,可拉開電源側(cè)隔離開關(guān),將斷路器試送一次進(jìn)行檢查;
③如果有跡象表明該斷路器是故障造成,而信號(hào)繼電器未動(dòng),則應(yīng)根據(jù)故障情況進(jìn)行處理。
(2)斷路器誤合閘
若停運(yùn)的斷路器未經(jīng)操作自動(dòng)合閘,則屬誤合閘。原因有:
①直流系統(tǒng)兩點(diǎn)接地使合閘回路接通;
②自動(dòng)重合閘繼電器接點(diǎn)誤閉合;
③由于合閘接觸器線圈電阻偏高,動(dòng)作電壓偏低,在直流系統(tǒng)發(fā)生瞬間脈沖時(shí),使斷路器誤合閘。
4)斷路器過熱
斷路器過熱的主要表現(xiàn)是桶體發(fā)熱,少油斷路器的部分框架也會(huì)發(fā)熱。導(dǎo)致發(fā)熱的原因可能是觸頭導(dǎo)電部分接觸不良和氧化。斷路器過熱嚴(yán)重時(shí),可能會(huì)引起絕緣件被燒壞,瓷瓶燒裂,斷路器冒煙、噴油直至爆炸等事故。應(yīng)加強(qiáng)巡視,及早發(fā)現(xiàn),及時(shí)解決。
5)斷路器的其他故障
(1)油斷路器著火
當(dāng)油斷路器外部套管臟污或受潮,造成對(duì)地閃絡(luò)或內(nèi)部閃絡(luò),引起斷路器著火尚未自動(dòng)跳閘時(shí),如果剛剛起火,應(yīng)立即遠(yuǎn)方操作切斷燃燒著的油斷路器;如火勢(shì)較大,則應(yīng)用上一級(jí)斷路器斷開電路,并將斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)拉開,使其與電源及可能波及到的運(yùn)行設(shè)備分開,并用干式滅火器滅火。
(2)跳、合閘線圈冒煙
跳、合閘線圈是按短時(shí)通電設(shè)計(jì)的,當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間帶電時(shí)會(huì)出現(xiàn)跳、合閘線圈冒煙的現(xiàn)象。跳、合閘線圈冒煙燒毀后不能再繼續(xù)運(yùn)行,應(yīng)立即報(bào)告調(diào)度和主管部門申請(qǐng)更換。操作過程中,如遇合閘熔斷器熔斷,應(yīng)更換規(guī)定規(guī)格的熔斷器,不能擅自更換大容量熔斷器,以防燒毀合閘線圈。
(3)斷路器緊急分閘
運(yùn)行中的油斷路器,如發(fā)現(xiàn)下列情況,應(yīng)立即退出運(yùn)行:
①瓷套管嚴(yán)重破裂、閃絡(luò)和爆炸;
②連接部分熔化和斷開;
③內(nèi)部有嚴(yán)重放電聲;
④油斷路器嚴(yán)重缺油。
三、真空斷路器
1、真空斷路器的結(jié)構(gòu)
真空斷路器的結(jié)構(gòu)主要由三部分組成:真空滅弧室、操動(dòng)機(jī)構(gòu)、支架及其他部件。
1)真空滅弧室
真空滅弧室又名真空開關(guān)管,是真空斷路器的核心部件。其主要作用是通過管內(nèi)真空優(yōu)良的絕緣性能,使中高壓電路切斷電源后能迅速熄弧并抑制電流,避免事故和意外的發(fā)生。真空滅弧室按外殼分為玻璃真空滅弧室、陶瓷真空滅弧室。
真空滅弧室主要由氣密絕緣外殼、導(dǎo)電回路、屏蔽系統(tǒng)、觸頭、波紋管等部分組成。
(1)氣密絕緣系統(tǒng)
由玻璃或陶瓷制成的氣密絕緣外殼、動(dòng)端蓋板、定端蓋板,不銹鋼波紋管組成了氣密絕緣系統(tǒng)。為了保證玻璃、陶瓷與金屬之間有良好的氣密性,除了封接時(shí)要有嚴(yán)格的操作工藝外,還要求材料本身的透氣性盡量小、內(nèi)部放氣量限制到極小值。不銹鋼波紋管不僅能將真空滅弧室內(nèi)部的真空狀態(tài)與外部的大氣狀態(tài)隔離開來,而且能使動(dòng)觸頭連同動(dòng)導(dǎo)電桿在規(guī)定的范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng),以完成真空開關(guān)的接通與分?jǐn)嗖僮鳌?/p>
(2)導(dǎo)電系統(tǒng)
定導(dǎo)電桿、定跑弧面、定觸頭、動(dòng)觸頭、動(dòng)跑弧面、動(dòng)導(dǎo)電桿構(gòu)成了滅弧室的導(dǎo)電系統(tǒng)。其中定導(dǎo)電桿、定跑弧面、定觸頭合稱定電極;動(dòng)觸頭、動(dòng)跑弧面、動(dòng)導(dǎo)電桿合稱動(dòng)電極。由真空滅弧室組裝成的真空斷路器、真空負(fù)荷開關(guān)和真空接觸器合閘時(shí),操動(dòng)機(jī)構(gòu)通過動(dòng)導(dǎo)電桿的運(yùn)動(dòng),使兩觸頭閉合,完成了電路的接通。為了使兩觸頭間的接觸電阻盡可能小且保持穩(wěn)定、滅弧室承受動(dòng)穩(wěn)定電流時(shí)有良好的機(jī)械強(qiáng)度,真空開關(guān)在動(dòng)導(dǎo)電桿一端設(shè)置有導(dǎo)向套,并使用一組壓縮彈簧,使兩觸頭間保持有一個(gè)額定壓力。真空開關(guān)分?jǐn)嚯娏鲿r(shí),滅弧室兩觸頭分離并在其間產(chǎn)生電弧,直至電流自然過零時(shí)電弧熄滅,便完成了電路的分?jǐn)唷?/p>
(3)屏蔽系統(tǒng)
真空滅弧室的屏蔽系統(tǒng)主要由屏蔽筒,屏蔽罩和其他零件組成。屏蔽系統(tǒng)的主要作用是:
①防止觸頭在燃弧過程中產(chǎn)生大量的金屬蒸氣和液滴噴濺,污染絕緣外殼的內(nèi)壁,造成絕緣強(qiáng)度下降或產(chǎn)生閃絡(luò)。
②改善真空滅弧室內(nèi)部的電場(chǎng)分布,有利于真空滅弧室絕緣外殼的小型化,尤其是對(duì)于高電壓的真空滅弧室小型化有顯著效果。
③吸收一部分電弧能量,冷凝電弧生成物。特別是真空滅弧室在開斷短路電流時(shí),電弧所產(chǎn)生的熱能大部分被屏蔽系統(tǒng)所吸收,有利于提高觸頭間的介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度。屏蔽系統(tǒng)吸收電弧生成物的量越大,說明它吸收的能量也越大,這對(duì)增加真空滅弧室的開斷容量起良好作用。
(4)觸頭系統(tǒng)
觸頭是產(chǎn)生電弧、熄滅電弧的部位,對(duì)材料和結(jié)構(gòu)的要求都比較高。
①觸頭材料
對(duì)觸頭材料有以下要求:
a、高開斷能力
要求材料本身的導(dǎo)電率大,熱傳導(dǎo)系數(shù)小,熱容量大,熱電子發(fā)射能力低。
b、高擊穿電壓
擊穿電壓高,介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度就高,對(duì)滅弧有利。
c、高的抗電腐蝕性
即經(jīng)得起電弧的燒蝕,金屬蒸發(fā)量少。
d、抗熔焊能力。
e、低截流電流值,要求在2.5A以下。
f、低含氣量
低含氣量是對(duì)所有真空滅弧室內(nèi)部所使用材料的要求。特別是銅材,必須是低含氣量的特殊工藝處理的無氧銅。而焊料等則要求采用白銀、銅的合金。
g、斷路器用真空滅弧室的觸頭材料大都采用銅鉻合金,銅與鉻各占 50%。在上、下觸頭的對(duì)接面上各焊上一塊銅鉻合金片,一般厚度各為3mm。其余部分稱為觸頭座,用無氧銅制造即可。
②觸頭結(jié)構(gòu)
觸頭結(jié)構(gòu)對(duì)滅孤室的開斷能力有很大影響。采用不同結(jié)構(gòu)觸頭產(chǎn)生的滅弧效果有所不同,常采用的有螺旋槽型結(jié)構(gòu)觸頭、帶斜槽杯狀結(jié)構(gòu)觸頭和縱磁場(chǎng)杯狀結(jié)構(gòu)觸頭三種,其中以采用縱磁場(chǎng)杯狀結(jié)構(gòu)觸頭為主。
(5)波紋管
真空滅弧室的波紋管主要擔(dān)負(fù)保證動(dòng)電極在一定范圍內(nèi)運(yùn)動(dòng)和長(zhǎng)期保持高真空的功能,并用來保證真空滅弧室具有很高的機(jī)械壽命。真空滅弧室的波紋管是由厚度為0.1~0.2mm的不銹鋼制成的薄壁元件。真空開關(guān)在分合過程中,滅弧室波紋管受伸縮作用,波紋管截面上受變應(yīng)力作用,所以波紋管的壽命應(yīng)根據(jù)反復(fù)伸縮量和使用壓力來確定。波紋管的使用壽命和工作條件的受熱溫度有關(guān),真空滅弧室在分?jǐn)啻蟮亩搪冯娏骱螅瑢?dǎo)電桿的余熱傳遞到波紋管上,使波紋管的溫度升高,當(dāng)溫升達(dá)到一定程度時(shí),就會(huì)造成波紋管的疲勞,影響波紋管的使用壽命。
2)操動(dòng)結(jié)構(gòu)
真空斷路器采用了成熟的、性能可靠的電動(dòng)儲(chǔ)能彈簧操縱機(jī)構(gòu),具有電動(dòng)關(guān)合、電動(dòng)開斷、手動(dòng)儲(chǔ)能、手動(dòng)關(guān)合、手動(dòng)開斷和過電流(或短路)自動(dòng)脫扣開斷六種功能。機(jī)構(gòu)由棘輪、凸輪、合閘彈簧、分閘彈簧、手動(dòng)脫扣連桿、脫扣器和輔助開關(guān)等部分組成。
2、真空斷路器的原理
真空斷路器的核心部件真空滅弧室,它是利用高真空度絕緣滅弧介質(zhì),用密封在真空中的一對(duì)觸頭來實(shí)現(xiàn)電力電路通斷功能的一種電真空器件。當(dāng)其斷開一定數(shù)值的電流時(shí),動(dòng)靜觸頭在分離的瞬間,電流收縮到觸頭剛分離的某一點(diǎn)或某幾點(diǎn)上,導(dǎo)致電極間電阻劇烈增大和溫度迅速提高,直至發(fā)生電極金屬的蒸發(fā),同時(shí)形成極高的電場(chǎng)強(qiáng)度,導(dǎo)致劇烈的電場(chǎng)強(qiáng)發(fā)射和間隙擊穿,產(chǎn)生真空電弧。當(dāng)工作電流接近零時(shí),同時(shí)觸頭間距的增大,真空電弧的離子體很快向四周擴(kuò)散,電弧電流過零后,觸頭間隙的介質(zhì)迅速由導(dǎo)電體變?yōu)榻^緣體,于是電流被分?jǐn)?。由于觸頭的特殊構(gòu)造,燃弧期間觸頭間隙會(huì)產(chǎn)生適當(dāng)?shù)目v向磁場(chǎng),這個(gè)磁場(chǎng)可使電弧均勻分布在觸頭表面,維持低的電弧電壓,從而使真空滅弧室具有較高的弧后介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)速度、小的電弧能量和小的腐蝕速率。這樣,就提高了真空滅弧室開斷電流的能力和使用壽命。
3、真空斷路器的特點(diǎn)
1)真空斷路器的優(yōu)點(diǎn)
(1)在密封的容器中熄弧,電弧和熾熱氣體不外露。滅弧室作為獨(dú)立的元件,安裝調(diào)試簡(jiǎn)單方便。
(2)觸頭間隙很小,一般在10mm左右,合閘功率小,機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單,使用壽命長(zhǎng)。
(3)熄弧時(shí)間短,弧壓低,電弧能量小,觸頭損耗小,開斷次數(shù)多。
(4)動(dòng)導(dǎo)桿的慣性小,適用于頻繁操作。
(5)操動(dòng)機(jī)構(gòu)小,整體體積小,重量輕。
(6)控制功率小,開關(guān)操作時(shí)動(dòng)作噪音小。
(7)滅弧介質(zhì)或絕緣介質(zhì)不用油,沒有火災(zāi)和爆炸的危險(xiǎn)。
(8)觸頭部分為完全密封結(jié)構(gòu),不會(huì)因潮氣、灰塵、有害氣體等影響而降低其性能,工作可靠,通斷性能穩(wěn)定。
(9)真空斷路器開斷后斷口間介質(zhì)恢復(fù)快,介質(zhì)不需要更換。
(10)在真空開關(guān)管的使用年限內(nèi),觸頭部分不需要維修檢查,一般可達(dá)20年左右不需檢修。維護(hù)工作量小,維護(hù)成本低。
(11)具有多次重合閘功能,適合配電網(wǎng)中的應(yīng)用要求。
2)真空斷路器的缺點(diǎn)
(1)開斷感性小電流時(shí),斷路器滅弧能力較強(qiáng)的觸頭材料容易產(chǎn)生截流,引起過電壓,應(yīng)采取相應(yīng)的過電壓保護(hù)。
(2)價(jià)格較高,主要取決于真空滅弧室的專業(yè)生產(chǎn)及機(jī)構(gòu)可靠性的要求。
4、真空斷路器的故障與檢修
1)檢修的分類
(1)定期檢修
①一般檢修
停止斷路器的運(yùn)行,檢驗(yàn)機(jī)能,以維護(hù)為目的,主要從外部進(jìn)行。
②詳細(xì)檢修
停止斷路器的工作,檢驗(yàn)機(jī)能,目的在于恢復(fù),主要是分解進(jìn)行檢修,并根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)更換零部件。
(2)臨時(shí)檢修
遇到下列情況,必須進(jìn)行臨時(shí)檢修:
①巡回檢查和一般檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況;
②使用到規(guī)定的開斷短路電流標(biāo)準(zhǔn)次數(shù)時(shí);
③使用到規(guī)定的通斷負(fù)荷電流、小電流和空載電流標(biāo)準(zhǔn)次數(shù)時(shí)。
2)故障判斷及檢修
(1)不能進(jìn)行合閘動(dòng)作
檢查合閘回路接線是否正確、螺絲是否松動(dòng)、電壓是否正常、輔助觸點(diǎn)是否接觸不良、保險(xiǎn)是否熔斷、合閘線圈和電阻器是否斷線、燒壞。
更正接線,緊固螺絲,調(diào)整電壓,修復(fù)觸點(diǎn),更換保險(xiǎn)、合閘線圈、電阻器。
(2)有合閘動(dòng)作,但合不上閘
合閘沖擊力使跳閘杠桿跳起,摩擦力使跳閘拉桿和其他連桿不能復(fù)位。
調(diào)整跳閘杠桿的位置,達(dá)到技術(shù)要求,檢查拉桿銷子是否卡住并注入潤(rùn)滑油。
(3)不能跳閘
檢查跳閘回路接線是否正確、螺絲是否松動(dòng)、電壓是否正常、輔助觸點(diǎn)是否接觸不良、保險(xiǎn)是否熔斷、跳閘線圈是否斷線、燒壞,跳閘杠桿銷子是否卡住。
更正接線,緊固螺絲,調(diào)整電壓,修復(fù)觸點(diǎn),更換保險(xiǎn)、跳閘線圈,注入潤(rùn)滑油,調(diào)整跳閘杠桿到合適位置。
(4)線圈電阻過熱
檢查工作電壓和銘牌上規(guī)定的電壓是否相符,檢查線路螺絲是否松動(dòng)。
調(diào)整為正確的電壓,擰好壓緊螺絲。
(5)線圈燒壞
檢查電源電壓是否正常、機(jī)構(gòu)是否卡住、輔助觸點(diǎn)間隙是否正常。
調(diào)整電源電壓,潤(rùn)滑調(diào)整機(jī)構(gòu),調(diào)整輔助觸點(diǎn)。
(6)連續(xù)動(dòng)作
檢查電阻器是否斷線、輔助接點(diǎn)間隙是否正常。
更換電阻器,調(diào)整輔助接點(diǎn)。
(7)真空開關(guān)管表面漏電
真空開關(guān)管表面附著導(dǎo)電性灰塵或水滴。
用干布擦凈,用兆表測(cè)量絕緣電阻。
(8)計(jì)數(shù)器指示不準(zhǔn)
操作計(jì)數(shù)器的拉桿偏斜。
松開拉桿的螺釘,重新調(diào)整。
3)檢修注意事項(xiàng)
(1)在檢修斷路器主體的拒動(dòng)之前,要充分判斷一下原因是否出在控制方面。
(2)如果斷定故障出在斷路器方面,應(yīng)把斷路器從線路上斷開后再檢查、檢修。
(3)發(fā)生拒動(dòng)又不能用簡(jiǎn)單方法進(jìn)行處理時(shí),最好保持故障狀態(tài)原封不動(dòng),及時(shí)與制造廠取得聯(lián)系。
(4)如真空開關(guān)管的觸頭損耗量達(dá)到或超過規(guī)定值,必須馬上更換新管,更換時(shí)最好三相同時(shí)更換,并把它們調(diào)整到規(guī)定的尺寸上。
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