0.4kV—GCK柜/630A抽屜開關總成常見故障分析及維護

鐘健強 甘向鋒 蕭偉云 周宇星

摘要：0.4kV-GCK柜/630A抽屜開關具有操作方便的特點，而且在后續的維修維護工作上相對于其他的供電開關也較為簡單，但0.4kV-GCK柜/630A抽屜開關在使用中也有一定的缺陷。文章針對0.4kV-GCK柜/630A抽屜開關總成在使用一段時間之后出現的問題，提出了相關的維修經驗。

關鍵詞：0.4kV-GCK柜/630A抽屜開關；開關總成；常見故障；開發跳閘；送電顯示 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM591 文章編號：1009-2374（2016）05-0127-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.05.064

0.4kV-GCK柜/630A抽屜式開關總成操作方便、維護容易，但0.4kV-GCK柜/630A抽屜式開關總成的接插件運行1～2年后就出現嚴重發熱、燒毀等缺陷。以下就對0.4kV-GCK柜/630A抽屜開關總成容易出現的電氣故障和機械硬件故障進行分析和闡述，并簡單介紹了如何對其進行維修和防護，為0.4kV-GCK柜/630A抽屜開關在供電廠中的運用提供更多的使用和維修經驗。

1 0.4kV-GCK柜/630A抽屜開關總成常見電氣故障分析

1.1 抽屜內開關跳閘

1.1.1 抽屜開關下游電氣設備出現接地、短路現象。檢查負荷電纜發生破損現象、絕緣是否出現偏低等，其中負荷側電纜是否出現過載運行或電纜接點發熱現象較為常見，在日常巡視過程中應注重負荷測量及測溫，發現異常應及時制定方案處理，避免故障進一步擴大。

1.1.2 下游轉動設備出現堵轉現象導致抽屜內跳閘，如電動閥門、水泵、風機等設備。

1.1.3 負荷側連接出線電纜安裝為垂直方式，電纜截面常見有300mm?或240mm?，截面越大就對開關總成一次接插件產生的垂直向下應力越大，另外在安裝的時候沒有注意校準電纜彎曲應力方向和線耳方向，使得一次接插件產生的應力較大，這些應力將損害接插件外部塑殼的機械性能而發生爆裂，導致接插件的導電體發生接地短路故障。

1.2 抽屜合閘送電后缺少送電顯示

1.2.1 抽屜間隔內二次回路端子脫落。二次端子兩側固定卡片磨損，在抽屜開關推入的過程中，抽屜間隔二次端子脫離固定位置，此時需更換端子排。這種故障現象在現場曾多次發生，多數情況下都是由于在送電的過程中對開關操作不當，這種情況主要是因為總成在推入時出現變位，操作人員沒有及時調整總成的位置而強行推入，導致二次回路端子錯位。送電前需對抽屜間隔進行仔細檢查，在操作過程中密切留意總成在推入主柜體行程中的變化，若二次端子已經松動或脫落，應及時進行維修。

1.2.2 二次回路220V交流電源失去。可能的原因有：二次回路端子排上接線松動或脫落；開關內部二次回路保險管熔斷。此時應檢查開關內二次接線回路絕緣是否異常，各指示燈及控制部件是否出現短路；開關內部二次回路空開Q1未合閘，這幾點在送電前對開關進行仔細檢查就可以避免。

1.2.3 抽屜內部主開關輔助觸點故障導致合閘信號未發出。此時應采取如下措施：檢查主開關Q0輔助觸點各接點是否正常，若異常則更換備件；檢查輔助觸點與主開關的電氣性能，若輔助觸點脫落或松動也將導致合閘后無送電顯示，此時需重新對輔助觸點進行安裝。

1.3 抽屜溫度過高

抽屜溫度過高的主要原因可能是接插件接觸面積少、過負荷或接線松動，應采取如下措施：

1.3.1 檢查主回路開關容量是否與負荷額定容量匹配，開關冗余度是否合適。

1.3.2 檢查負荷運行電流是否超過其額定電流，若運行電流異常，則應對負荷特性進行檢查。

1.3.3 檢查抽屜內部開關及接插件的端子是否接觸不良。

抽屜開關總成接插件溫度過高是一個較為嚴重的問題，以下就一個實例進行分析（如圖1），這種案例是較為常見的。某公用配變低壓側4011總開關短路保護跳閘，4022抽屜開關也跳開。經檢查發現，配電柜內部溫度為39℃（在標準溫度40℃以下），柜體溫度正常。但檢測到4022開關時發現總成溫度為70℃，接插件接線端更高達160℃。該開關的負荷最高紀錄是280A，未超過其額定電流，而抽屜內部斷路器及接插件額定電流均630A（40℃）。經分析為抽屜內部元件不存在過載運行情況。通過深入檢查，發現抽屜式開關母排保護框有燒熔情況，見圖（a），散發著較濃的燒焦氣味，符合設備出現短路的表象。

解體檢查，發現接插件已嚴重燒壞，見圖（b），接插件出現相間及對地短路。帶著這個問題進行分析，接插件雖然額定電流標稱630A，在一般負載率的運行情況下依然經常性出現接插件燒壞而帶來嚴重后果。接插件與銅排連接是雙彈簧片點狀接觸結構，插入銅排的深度為15mm，可見與銅排的接觸面積相對偏少。通過對運行中同型號的開關總成進行監測參考，發現負荷電流為290A，接插件的端子溫度達到85℃，可見發熱較為嚴重，存在較大的缺陷。因為熱效應會讓接插件內部的雙彈簧片的壓力出現衰減，接觸性能更進一步降低，引起雙彈簧片與銅排發生燒弧而出現部分熔解，長期高溫運行又會使接插件的塑殼絕緣材料嚴重碳化而令導絕緣瓦解，最終導致發生嚴重短路。既然這類型開關總成存在這類先天性缺陷，在日常運行維護管理中應加強巡視測溫，及時發生存在問題。然而這又是較為被動的，因為問題始終沒有從源頭上解決，增大接插件與銅排的接觸面積是解決問題的根本對策。但是接插件是一種一次成型的部件，結構上的改動是不可能實施，然而目前市面上的接插件額定電流最大也是630A，要增大接觸面積只有增加使用接插件的組數，在電源測及負荷側各增加一組。根據開關總成的空間進行分析是可以實施的，就要對開關總成進行結構性改造，增加一組接插件后，那么接觸面積就會增大一倍，接插件的冗余度增加，發熱量下降，最終解決了運行溫度過高問題。

2 0.4kV-GCK柜/630A抽屜開關總成常見硬件故障分析

2.1 抽屜開關無法擰到合閘位置

2.1.1 發生故障幾率較大的原因是主開關和旋鈕之間的連桿出現了松脫。隨著抽屜開關使用次數的增加，主連桿與斷路器之間的固定用螺絲會產生自然的松動現象，對其需要重新對連桿的長度進行調整并重新固定。

2.1.2 主開關轉動機構故障出現的幾率較低，但也會偶爾發生。其主要原因是主開關操作次數增加，而導致的轉動機構變位或失靈現象。

2.1.3 當抽屜操作出現故障時：首先要檢查操作部分和旋鈕連接部件連接是否完好，不符合要求則更換；其次是要檢查抽屜底部的定位滾動滑輪是否發生了損壞，若損壞則對其進行更換。

2.2 抽屜卡住無法操作

當抽屜底部導向槽與抽屜間隔導軌發生錯位或當抽屜發生卡澀現象時就會造成抽屜開關卡住無法操作的故障。在對抽屜進行推拉操作時，如果操作動作不夠規范很容易造成抽屜卡住的現象，所以在日常的使用當中應該嚴格按照抽屜操作的注意事項來使用，并且保證導軌上有適當潤滑硅脂幫助潤滑。

3 0.4kV-GCK柜/630A抽屜開關總成日常維護

3.1 不停電巡維內容

3.1.1 日常巡視注重負荷測量，及時掌握電纜出線及開關總成的負荷數據，避免重過載運行，還要做好電源側、負荷側及電纜接點的溫度測量，發現運行溫度異常，應及時找出原因并及時處理。

3.1.2 檢查狀態指示燈及各相電流表顯示是否良好。

3.1.3 外觀檢查電纜線路是否有色變或燒傷情況。

3.2 停電巡維內容

3.2.1 把抽屜開關總成抽出進行全面檢查，清理干凈灰塵。

3.2.2 檢查電源側及負荷側接插件是否完好，絕緣塑殼是否有出現變形或碳化情況，觸點是否有出現燒傷痕跡。

3.2.3 開關總成內的二次線路是否完好。

3.2.4 電流表及電流互感器進行校驗，并檢查各指示燈及控制按鍵是否完好。

3.2.5 拆解自動空氣斷路器外部塑殼，檢查斷路器內部各部件是否完好，各相的過載保護熱效應彈簧片是否一致，有無出現變形不均衡情況，微調機構螺絲有無松動，脫扣裝置是否靈活有效，主觸點有無燒傷，滅弧罩是否完好。

3.2.6 開關總成各連接點進行緊固，確保接觸良好。

3.2.7 最后對開關總成三相進行相間及相對地絕緣測試。

4 結語

0.4kV-GCK柜/630A抽屜開關是公用配電站低壓配電系統的重要配電設備，0.4kV-GCK柜/630A抽屜開關是否正常運行會直接影響到配電設備的安全運行。為保證0.4kV-GCK柜/630A抽屜開關能夠充分發揮作用，不僅要對其進行定期的檢查和維護，同時也要掌握和運用正確的操作方法。通過對以上出現的0.4kV-GCK柜/630A抽屜開關故障分析及日常維護內容，希望能夠幫助相關使用和維修的人員起到一些指導性的作用和降低工作壓力，從而為供電的安全性、可靠性和穩定性提供有力的保障。

參考文獻

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[3]楊興柳.抽屜式開關柜存在的問題及改進意見[J].機械制造與自動化，2006，（2）.

作者簡介：鐘健強（1976-），男，廣東東莞人，廣東電網有限責任公司東莞虎門供電分局配電線路高級技師，研究方向：電氣工程及其自動化。

（責任編輯：蔣建華）