中壓斷路器產品常見問題及解決方案

張周文

摘 要：中壓斷路器是高壓電器的重要組成部分，在社會現代化建設的過程中，社會各行業領域也逐漸向信息化、科技化轉變，從而使得我國各行業領域對高壓電器設備的需求量不斷增高，給高壓電路器市場增加了絕大的壓力。中壓斷路器產品是高壓電配電裝換的重要關節，但是現階段，我國中壓斷路器產品有著一定的質量問題，從而影響產品的使用效果。鑒于此，本文根據筆者自身多年從事高壓電器設備相關工作經驗，簡單的對中壓斷路器產品常見的問題做簡單的探討，并提出具有針對性的解決方案，以供參考研究。

關鍵詞：中壓斷路器；常見問題；解決方案

中圖分類號：TM56 文獻標識碼：A

0.引言

隨著我國不斷地調整市場經濟體制，經濟發展極為迅速繁榮，對電力資源的穩定輸送要求也不斷提高，電網建設更加現代化。高壓電器設備被廣泛應用在社會各行各業中，斷路器的可靠運行是電力資源穩定輸送，保證正常生產組織的重要基礎。目前，中壓斷路器還存在著一定的問題，從而導致故障頻發，嚴重影響工業生產和人們日常生活。

1.真空斷路器常見機構及特點

（1）電磁操動機構

電磁操動機構是中壓斷路器常見的操動機構，主要依靠電能為自身運轉的動力。電磁操動機構通過常見的電磁線圈以及電磁鐵心為主要組成部分，并加上機械鎖扣以及分閘癱瘓組成。

電磁操動機構的優勢特點是，其自身的組成機構極為單一，使得的其內部的零部件數量不多，從而降低了造作成本的投入力度，并滿足中壓斷路器的使用。但是其自身同樣也具備著明顯的缺點，因為其電磁線圈對能量的消耗功率極大，需要配置一些容量極大的蓄電池，從而才能夠保障電磁操動機構的正常運作。這就使得電磁操動機構的輔助成本較大，需要投入大量的維護成本，并且電磁操動機構的設備外形較為笨重，已經逐漸消失在中壓斷路器的機構使用過程中。

（2）彈簧操動機構

彈簧操動機構在中壓真空斷路器中被普遍采用，但其結構復雜，零部件數量多，因此裝配工藝及過程相對復雜，對零部件的加工精度要求也最高。通常由合閘保持部分、合閘驅動部分、儲能部分、能量保持部分、以及分閘脫扣部分組成。

常見的彈簧操作機構有伸縮式螺旋彈簧和蝸卷彈簧操動機構，而伸縮式彈簧操動機構使用較為普遍。采用伸縮式彈簧的操動機構驅動部分多采用四連桿機構，結構相對簡單，彈簧的制作難度較小，有利于降低成本。國內的VS1系列真空斷路器采用的就是伸縮式彈簧操動機構。而蝸卷彈簧的操動機構較之對制作工藝的要求非常高，國內目前還沒有能力提供能夠滿足足夠壽命的蝸卷彈簧，目前仍然需要從國外進口原材料。但蝸卷彈簧操動機構能夠持續地提供恒定的驅動力，加之通常與凸輪配合構成驅動機構，可有效地獲得驅動機構預定運動曲線，斷路器的機械性能穩定可靠。著名的ABB老VD4真空斷路器和廈門許繼的VX3采用的就是蝸卷彈簧操動機構，VD4真空斷路器的性能早已獲得行業的認可和贊譽。

（3）永磁操動機構

在科學技術不斷提高的當下，斷路器操動機構也在不斷地進行革新，其中永磁操動機構就是現階段較為新型的一種中壓斷路器操動機構。永磁機構就是用永磁體實現合閘保持和分閘保持（有時只作合閘保持而不作分閘保持）的一種新型電磁操動機構。根據永久磁能所處于的保持位置可分為雙穩態和單穩態機構。

其優勢及特點是：自身的內部結構較為簡單，并且其零部件只有彈簧操動機構的40%左右，這使得永磁機構的機械壽命很容易達到10萬次，發生機械故障的概率幾乎為零，可靠性非常高。但也電容容量、永磁體壽命以及電磁兼容等等問題，再加上該類型的操動機構的價格比較高，在市場中的價格優勢較差，該型機構在社會中的普及度較低，使用效果還需要市場的檢驗。

2.操作機構常見故障及處理

斷路器作為電網中主要的保護和控制設備，其動作的可靠性是極為重要的，要求斷路器在各種自然環境、各種線路條件下都能可靠地開合電路。斷路器在線路需要其動作時如不能正確動作都會給電力系統帶來巨大的損失。據國際大電網會議的調查，操動機構是造成斷路器故障的主要原因，因此了解機構常見故障及處理，可以在日常維護保養時加以關注以減少故障發生概率，在故障發生時可以快速排查和處理故障，實現快速恢復供電。

2.1 下面就以彈簧操動機構拒合拒分故障為例進行簡單討論分析

斷路器發生拒合的情況時，基本上都是在合閘操作或重合閘操作過程中產生的，拒分則是發生在分閘操作環節里。拒合拒分故障危害性較大，例如在事故情況下需要故障回路中的斷路器及時分閘以避免事故擴大，同時緊急投入備用電源時，如果斷路器此時拒絕分閘，則可能造成事故不能及時得到抑制，嚴重的會導致設備毀壞和人員傷亡，如果備用電源斷路器拒絕合閘，則事故影響會進一步擴大。

2.2 造成斷路器拒合或拒分的原因

（1）電氣回路和元件故障

處理斷路器拒合拒分故障時，應首先對斷路器進行手動操作，如果斷路器手動操作可正常合分，則上述電氣控制回路和元件存在故障，反之則斷路器存在機械故障。

如果已判定電氣控制回路和電氣元件存在故障，可對每一個回路和元件進行逐一的排查，找到故障點進行修復。這一類故障維修簡單，恢復時間短。

（2）機械故障

機械故障是指在運行期間，斷路器處于合閘且長期靜止的狀態，每一個機械零部件均承載了靜態的負載，在這種情況下有可能導致結合部位的咬合效應，就會在第一次或第二次操作時，導致斷路器無法正常分閘，但是在經過多次操作以后又恢復或不能恢復的現象。

當然，機械零部件的變形、移位、干涉或斷裂等情況是導致斷路器拒分拒合的主要因數。簡單的機構件用戶可直接進行更換，對于機構運動鏈關鍵零部件的更換，必須由原生產廠家或經過專業培訓的人員實施。通常更換了機構的斷路器要求重新進行特性的調試和測試。

（3）潤滑脂

潤滑脂極易受環境的影響，尤其是溫度。長期的高溫會導致潤滑油出現揮發干涸，低溫下潤滑脂會產生凝結，污穢的外界環境潤滑脂會加速老化，潤滑脂出現上述情況其潤滑效果會急劇下降，甚至成為操作機構正常動作的阻礙。

值得一提的是一般情況斷路器所采用的潤滑脂只能在滿足40℃～-15℃的環境溫度下使用，而我國東北、內蒙、新疆等高緯度地區的冬季溫度遠低于該溫度。因此，在這些地區安裝的斷路器站內必須有保溫設施，斷路器建議采用低溫潤滑脂。之前有發生過引文低溫時潤滑脂凝結，導致批量的斷路器出現拒合拒分的事故。

（4）粉塵

在一些特殊的應用場所，例如煉鋼廠和磨煤廠環境中，充斥著大量的粉塵顆粒，隨著運行時間的延長，粉塵會進入斷路器操作機構箱內，并吸附在零部件的表面，從而導致零部件動作時出現卡滯、停滯，導致斷路器出現拒合拒分或合、分不到位的情況。

針對以上問題，定期維護保養是較為有效的辦法。一般情況下，生產廠家會給出產品的維護保養周期和實施細則，使用者應嚴格遵循相關的要求對斷路器進行定期維護保養，才能減少斷路器出現機械故障的概率，獲得預期的使用壽命。

結論

總而言之，在社會現代化建設的過程中，電器設備的廣泛應用，使得中壓斷路器產品的質量成為社會各界極為關注的問題。現階段中壓斷路器產品有著一定的故障問題，例如拒合和拒分故障、機械特性值超差等等，影響著中壓斷路器的使用壽命以及使用質量。因此，積極地對中壓斷路器常見故障問題進行簡單的闡述，并提出相對應的解決方案，加強對中壓斷路器產品的定期維護以及檢修，以此提高中壓斷路器產品的使用效果，提升中壓斷路器的生產技術。

參考文獻

[1]尹世獻，李俊輝，唐錦濤，等.中壓斷路器產品常見問題及解決方案探析[J]. 中國新技術新產品，2013（2）：112-113.endprint