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        高壓真空斷路器操作機構的維護及結構改進方案發布時間:2018-7-16?|?來源:上海上碩電氣有限公司

        機械故障是高壓真空斷路器故障發生的主因,而真空斷路器的操動機構又是產品機械故障的多發區。 據某集團公司直屬電網高壓開關發生事故統計,操動機構拒分事故占33%,均為10kV開關。在傳動、調試中其他電壓等級的斷路器也有拒分、拒合現象;統計數據表明,全年年發生的3次拒分障礙也均在10kV真空斷路器上。由此可見,高壓斷路器的操動機構拒分故障在整個高壓開關故障中占有很大的比例 。所以加強10 kV開關機構,特別是操動機構脫扣裝置的維護管理十分的必要。為此,我們對事故高發的相關型號真空斷路器的操動機構進行了現場解體及試驗,通過針對性的試驗結果及機械結構的故障分析,對發生事故的真空斷路器操作機構維護及結構提出了針對性的改進方案。
        相關實驗及改進方案如下:
        一、高壓真空斷路器的檢驗過程:   
        我們對運行中發生過事故,在傳動、試驗中出現過拒動現象的真空斷路器進行了機械特性及機構分解檢查。所選斷路器為10kV戶內高壓真空斷路器(配專用彈簧儲能操動機構),其部分技術參數如下:
        合閘時間:≤75 ms;   
        分閘時間:≤65 ms;   
        分合閘線圈額定電壓/電流:DC 220 V/1 A;   
        過電流脫扣器:5 A;   
        超行程:4±1 mm;   
        觸頭開距:11±1 mm;   
        平均合閘速度(最后 6 mm):0.9±0.3 m/s;   
        平均分閘速度(最后 6 mm):1.1±0.2 m/s;   
        分合閘線圈采用直流螺管式線圈。   
        在進行分閘時間試驗時,加入80%~100 % 額定電壓,出現脫扣器拒動或延時動作現象,在總計試驗次數中,出現幾率約為10 %。
        二、實驗分析及對策   
        t′=t1-t2=4.193-1=3.193 (s) t0=0.065 s Δt=t′-t0=3.128 (s)
        式中 
        t′--斷路器實際分閘時間;
        t0--斷路器正常最大分閘時間;
        Δt--斷路器延時動作時間。
        具體數據分析如下:   
        1、當機構發出掉閘信號,自跳閘壓板發出跳閘信號,到斷路器接點(I-DL)通流 時間,結合 DL 空接點動作時間分析比較,斷路器比正常跳閘延時約 3.1 s動作。通過對機構解體、試驗、分析,發現分閘線圈動鐵心雖動作,但不能立即撞開脫扣元件進行“清脆脫扣”,而是動鐵 心吸附一段時間后才解脫分閘掣子進行分閘,甚至不分閘。   
        2、檢查機構各部位(目測),均未發現機構本身有任何異?,F象,但從結構分析看,分閘彈簧從作用于主軸至傳動到開關導電桿的整個分閘過程需要經過5個軸銷的轉動,轉動摩擦力消耗了較大的分閘功,致使傳動效率降低;
        3、現場觀測某些分閘線圈距離分閘掣子較近,造成鐵心空程小,沒有足夠的加速沖力也會造成脫扣元件不釋放;
        4、由于沒有對有關部位元件進行靜力測量,考慮到傳動裝置調整不當,幾何誤差較大,也是致使傳送效率不高、造成機構拒分的重要因素。 針對試驗分析得出的相關解決方案如下:  
        1、考慮到直流電磁鐵起動吸力小的缺點,為提高彈簧分閘功,增加分閘鐵心沖擊力; 同時 為了配合二次回路防跳繼電器的選擇以及考慮電源電壓的波動,以防止分閘線圈上壓降過低 而造成拒分,將分閘線圈(參數:直流 220 V、電阻小于 175 Ω,電流小于 1.5 A)更換為 直流 220 V,電阻 88 Ω,電流 2.5 A的螺管式直流線圈。   
        2、重新進行分合閘低電壓動作試驗。   
        3、對彈簧合、分閘機構做分解檢修,檢查各部位間隙、掣子扣入深度,緊固各 部位螺釘、各轉動部位加潤滑油等。
        通過以上對高壓真空斷路器的故障分析及相關解決方案可知:在使用產品時,我們在采用分閘彈簧的真空開關操動機構中,雖然在分閘過程中,操動機構所作的功不是很大,其主要能量只是消耗在脫扣機構上,但適應于斷路器可靠動作的要求,并考慮到 國產彈簧機構的現狀,斷路器的脫扣機構在滿足設計要求的同時應該留有充分的裕度,也可采取安裝2個脫扣器的方式,保證機構可靠脫扣;在使用維護方面,不宜實行某些廠家所提倡的長周期、高次數維護甚至免維護允諾,而應及時開展日常維護及周期項目檢修工作,以防因機構的卡澀或調整不當而引起斷路器的拒動現象發生。

        高壓真空斷路器


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