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真空断路器的功能模块与常见故障诊断方法(图文)

来源:电工天下   编辑:小电工发布时间:2017-05-13 10:21:33

真空断路器的功能模块与常见故障诊断方法(图文)

真空断路器的功能模块_真空断路器的故障诊断方法

真空断路器作为一种新型开关,与以往的少油断路器、磁吹断路器等相比具有许多新奇的地方,特别是近年来,国外最新型真空断路器的涌入和国内厂家不断地推陈出新,使真空断路器结构形式等与以往的相比,发生了较大的变化。
其实无论何种形式的真空断路器,其基本工作原理均有相似之处,本文就真空断路器故障进行了分析并归纳整理,以使似乎纷繁复杂的故障排除变得有章可循。
1、断路器的功能模块
真空断路器作为电气开关的功能应当有:①准确无误地合闸,②使开关可靠地保持在合闸位置,③准确无误地分闸,④使开关可靠地保持在分闸位置,⑤正确执行操作程序和发出切换信号(包括指示信号、控制信号和连锁信号)。
在进行真空断路器结构分析时,无论何种结构形式的断路器均可将其操作系统分为控制、动力和传动三部分。【真空断路器的功能模块_真空断路器的故障诊断方法】
图1是真空断路器结构原理示意图。
真空断路器1
图1 真空断路器结构原理示意图
在对一个真空断路器进行结构分析时,基架框内按功能结构模块可划分为以下几个单元:
(1) 储能机构单元
该单元完成储能→合闸准备。
真空断路器合闸动力不外乎两方面:储能弹簧或直流电磁机构。由于弹簧操作机构可使能量传递获得最佳匹配,并使各种开断电流规格的断路器通用同一种操作机构(仅仅是选用不同的储能弹簧),性能价格比最优。因此,国外较先进的断路器几乎全为弹簧操作机构。
(2) 驱动机构单元
本单元的功能是合闸→合闸保持(锁扣)→完成合闸动作;分闸→(脱扣)→完成分闸动作。
驱动机构单元主要由四连杆机构或五连杆机构组成。
(3) 主传动单元
主传动单元主要包括断路器主传动轴、绝缘推杆、调节头、连板等。它是操作机构与真空灭弧室动导电杆之间动力传输的桥梁。
(4) 辅助单元
诸如分、合闸按钮,分、合状态指示,辅助开关,端子排及断路器必备的连锁装置等。
注意,上述各功能单元并非截然分开,而是相对独立,如连锁装置等。【真空断路器的功能模块_真空断路器的故障诊断方法】
2、真空断路器的常见故障诊断的方法
真空断路器的触头开距小,操作所需能量小,冲击小,机构简单,故其很少发生故障。
从故障发生率低和检修情况看,真空断路器是一种理想的断路器。这种断路器的故障发生部位对比见表1。
表1 真空断路器的故障发生部位对比%
操作机构 主回路部分 控制部分 其它
50 34 10 6
真空断路器是否有故障,可以根据其能否准确无误地合闸、分闸并使开关可靠地保持在合闸、分闸位置来判断。主回路方面的故障,可以从断路器例行的检修和维护中发现并排除,例如真空灭弧室真空度是否下降,用工频耐压法可以很容易地辨别。
断路器合、分操作不正常,有时不易找出故障点,特别是一些综合性故障的辨别判断较为困难,但只要搞清了断路器的结构原理,从各功能模块入手分析排查,往往就能取得事半功倍的效果。
断路器的基本操作过程可以简单地描述为:
储能→合闸准备→合闸→合闸保持(锁扣)→完成合闸动作→分闸→(脱扣)→完成分闸动作。【真空断路器的功能模块_真空断路器的故障诊断方法】
上述任何一个环节出问题,都将影响断路器的合、分操作。因此,分析故障点时,首先要分清各功能块,再采取分步排除法,逐个排查。
故障1:储不上能
储不上能是真空断路器较常见的故障之一,特别是棘轮、棘爪驱动的储能机构,故障几率较高。储能机构要完成储能动作,主要取决于储能电机、驱动机构、定位件这3个环节。紧紧抓住这3个环节,很容易找出故障的症结。
故障2:无合闸动作
发生无合闸动作故障主要与合闸电磁铁是否吸合、储能是否到位、定位件动作是否正常有关(图2)。电工天下
真空断路器2
图2 无合闸动作故障诊断程序示意图
故障3:空合
有合闸动作但合不上闸称之为空合。在分析此类故障时,首先应从合闸保持(锁扣)入手分析,然后再分析是否与储能部分有关,如图3。
真空断路器3
图3 空合故障诊断程序示意图
故障4:不分闸(如图4)
真空断路器4
图4 不分闸故障诊断程序示意图
注意,在断路器发生拒动、空合等情况时于分析检修断路器主体之前,要充分判断一下原因是否出在控制及二次元件如辅助开关、端子排等方面,然后再进行断路器的分析诊断。
3、结束语
作为机电产品,真空断路器长期带电工作,对其考验是较严酷的,出现故障是难免的,但只要掌握了断路器的结构原理,充分搞清各功能单元间的相互关系,无论面对何种结构形式的断路器,只要按照程序分步排查,综合分析,找出故障点并予以排除是很容易的。
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