斷路器操作電源空氣開關頻繁跳閘故障研究

孫齊岳

摘要：本文將圍繞斷路器操作電源空氣開關頻繁跳閘故障進行分析討論，并結合現場異常狀況的檢查數據，完成事故的深入研究，明確造成跳閘故障的具體原因，并提出相應解決方法，從而防止故障問題進一步加深，保證斷路器的良好運行，避免類似現象反復發生。

關鍵詞：斷路器;空氣開關;跳閘

引言：斷路器操作電源空氣開關能夠有效完成電路的接觸與分斷，起到重要的過載保護作用，如果斷路器出現操作回路異常導致空氣開關出現誤動或拒動現象，不僅會導致插件的損壞，還會造成大量的能源消耗。因此為了確保空氣開關能夠起到保護電路的作用，本文將以一起發生過的跳閘事故作為分析案例，從而提高檢查方法與解決措施的應用效率。

一、事故案例

在2018年，據某直轄市的變電站工作人員反映，該站的側102開關在實際操作時出現跳閘故障，當繼電保護人員進行二次操作時，斷路器操作電源空氣開關在分閘區域出現瞬間跳閘現象，與值班人員的反饋信息一致，根據現場的目測狀況來看，變電站的保護裝置，線路板、輔助開關、閉鎖地磁鐵等器件電氣回路均未發現明顯異常。

二、檢查斷路器操作電源空氣開關

第一，檢查人員要明確引發空氣開關頻發跳閘的相關原因，從而使檢查過程和解決方法更具有針對性和方向性，大多操作電源空氣開關出現頻繁跳閘通常是由于：負荷過載;線路本身存在問題，部分線路存在接地或碰頭狀況;開關接線接觸不夠緊密，出現松動現象，導致線路接觸不良，用電時造成線路發熱引發跳閘;開關機構損壞;電壓變化過快，沒有預先設置額定電壓;外部高頻加熱設備投入使用時，造成諧波增加。第二，要進行102開關回路的全面檢查，一是要進行直流回路的檢測，使用萬能表測量電源電壓，實測值為222.5V，直流電壓的負對地數值為-113V，正對地為+113V，沒有發現明顯異常，之后斷開電源開關進行測量，發現數據顯示為0，證明該回路不存在故障，沒有竄入直流電或交流電。二是完成儲能回路的排查，通過斷開電源空氣開關，可發現此時電源異常并為消失，證明102開關的儲能回路沒有電源流入。三是進行遙信回路與閉鎖回路的檢查，操作方法與儲能回路的檢查方法一致，二者均未發現電源竄入現象，證明回路狀況良好。四是進行102開關內部機構的檢測，需要檢修人員打開102開關的機構箱蓋，閉合全部電源，完成空氣開關的分合處理，在分閘操作時發現輔助開關有弧光閃現，通過斷開弧光處所在的輔助接點33、34，發現斷路器能夠分合閘，空氣開關沒有發生頻繁跳閘現象，之后將輔助接點23、24連入分閘回路中，發現操作與指示正常[1]。

三、斷路器操作電源空氣開關頻繁跳閘故障的深入分析

檢修人員通過對事故現場的全面了解以及分析設備的接線原理圖和開關分閘接線圖可知，造成102空氣開關頻繁跳閘的主要原因是開關分閘回路的輔助接點與指示回路中的輔助接點處于輔助開關的同一層，并且間隔距離較短，同側的電位一個為正極一個為負極，導致壓差過大，超過實際安全標準，使觸點的絕緣長度被縮短，隨著斷路器長時間高負荷的運行，加速了觸點氧化，進一步降低了接觸質量，從而在進行開關操作時，引發直流電源短路，造成空氣開關頻繁跳閘。因此，開關結構的設計人員需要對此次安全事故負責，由于其在二次回路設計時沒有將分閘回路中的常開輔助接點與指示回路中的常閉輔助接點進行有效分離，才導致空氣開關頻繁跳閘，同時也反映了設計人沒有認真對待圖紙設計和審圖環節，沒有切實履行質量把關的職責，使圖紙的審核、校核等流程失去實際作用。此外，二次回路施工單位也要承擔一定責任，由于在二次接線與調試時沒有完全執行檢驗章程和調試大綱，未能及時發現錯誤的電路設計，使二次設備與回路未經嚴格的審查便投入營運，不符合設備安全使用的操作準則。為此，相關人員需要從此次故障事件中吸取經驗與教訓，時刻提醒自己保持良好的敬業精神，堅持一絲不茍的工作態度，彌補自身的不足之處，提升專業技術能力和工作水平，確保此類問題不再發生[2]。

四、解決方法

針對此次故障事件，需要設計人員進一步提高電源開關內部結構設計的合理性與科學性，并適當修改配線圖紙，確保實際線路符合使用要求，并將開關分閘回路的常開輔助接點與指示回路中的常閉輔助接點設置在不同的輔助開關層，而且還要在下次停電檢修時，將同類型的開關輔助接點進行全面排查，并更換故障開關的輔助接點開關，避免相同問題再度發生。同時，為了確保設備能夠長期穩定的運行，每次檢修時相關人員都要對運維管轄范圍內的所有斷路器開關機構進行全面檢測，并保證自身能夠根據產生的故障類型選擇切實有效的應對方法，比如：負荷過載時，需要更換負荷值較高的空氣開關;線路出現接地問題時，電工需要檢查電器線路的運行狀況，并及時完成控制設備的調試;開關接線過松時，需要拆卸開關的進出線，查看線頭是否存在氧化現象或摻雜污染物，若有黏連雜物則需及時清理干凈，在裝入時保證接線的緊密度。如果氧化現象較為嚴重，且接線端出現燒熔情況，則需及時更換開關，確保電力有效傳送;電壓突然升高或突然降低時，檢修人員要在供電線路中添加穩壓設備，或者調整發電機油門，確保輸出電壓能夠達到額定電壓，保證電壓的數值恒定。除此之外，檢修人員還要掌握一部分預防故障發生的相應手段，例如：在變頻器輸入端和輸出端安裝電抗器，或諧波濾波器，用以吸收負載阻抗，起到抑制諧波的作用;在電動機和變頻器間安裝鎧裝電纜，提高電路的抗干擾能力，避免受輻射影響，造成劇烈的電流波動;在變頻器上安裝專用的接地線，并保證電線粗短，以此保證與其他配線進行分離，從而抑制電流諧波對鄰近設備的影響。

結論：綜上所述，通過將典型事故案例作為研究對象，闡述斷路器操作電源空氣開關的檢查流程，研究造成故障的相關原因，并根據實際問題提出具有針對性的解決方法，從而幫助相關工作人員更好的完成開關結構的設計，能夠切實提高故障排查效率，確保安全隱患被有效排除，保證斷路器的穩定運行。

參考文獻：

[1]梁捷.非接觸式空氣斷路器連接可靠性檢測工具[J].農村電工，2021，29（05）：31-32.

[2]何南生.一種插拔式快速更換低壓空氣開關的研發與應用[J].機電信息，2021（09）：22-23.