天津天沃低壓斷路器原理、故障與處理方法
2017/8/28 22:07:51
低壓斷路器又稱自動空氣開關(guān)或自動開關(guān)。
斷路器的作用是：當(dāng)電路發(fā)生短路、嚴(yán)重過載以及失壓等危險故障時，低壓斷路器能夠自動切斷故障電路，有效地保護(hù)串接在它后面的電氣設(shè)備。因此，低壓斷路器是低壓配電網(wǎng)路中非常重要的一種保護(hù)電器。在正常條件下，也用低壓電路器作不太頻繁的接通和斷開電路以及控制電動機。低壓斷路器具有操作安全、動作值可調(diào)整、分?jǐn)嗄芰^好、兼顧各種保護(hù)功能等優(yōu)點而在電氣工程中廣泛使用。
按照不同的條件，低壓斷路器可進(jìn)行如下分
低壓斷路器的形式結(jié)構(gòu)可分為萬能式（DW系列）和塑殼式（DZ系列）兩種。
按照動作速度可分為一般型和快速型兩種。
按照用途分類可分為配電用斷路器、電動機保護(hù)用斷路器、滅磁斷路器和漏電斷路器等。
低壓斷路器工作原理：
低壓斷路器的主要部件由觸頭系統(tǒng)、保護(hù)裝置、滅弧裝置、操作結(jié)構(gòu)等組成
觸頭系統(tǒng)：一般由主觸頭、弧觸頭和輔加觸頭組成。
滅弧裝置：采用柵片滅弧方法。即一般由長短不同的鋼片交叉組成滅弧柵，放置在絕緣材料的滅弧室內(nèi)構(gòu)成滅弧裝置。
保護(hù)裝置：由各類脫扣器完成短路、過載、失壓等保護(hù)功能。脫扣器類型按保護(hù)功能分為：過電流脫扣器、失壓脫扣器和熱脫扣器等。
低壓斷路器的型號及選擇:
斷路器的選擇：
低壓斷路器額定電壓應(yīng)同線路電壓相符；
低壓斷路器的額定電流應(yīng)不小于通過它的計算電流（按1.25倍計算）；
低壓斷路器的類型應(yīng)符合安裝條件、保護(hù)性能和操作方式的要求；
低壓斷路器的遮斷能力按短路電流進(jìn)行校驗。
低壓斷路器脫扣器的選擇：
熱脫扣器的額定電流應(yīng)與其所控制的電動機或其他負(fù)載的額定電流一致；
電磁脫扣器的瞬時脫扣器整定電流應(yīng)大于負(fù)載電路正常工作時的峰值電流。當(dāng)負(fù)載為電動機時，則電磁脫扣器的瞬時動作整定電流Iz為：Iz≥KIs（K：安全系數(shù)，對于DW系列框架式斷路器K=1.35；對于DZ系列塑料殼式斷路器K=1.7，Is：電動機的啟動電流）；
低壓斷路器安裝及使用注意事
低壓斷路器應(yīng)按規(guī)定垂直安裝，其上、下連接導(dǎo)線要使用規(guī)定截面的導(dǎo)線（或母線），切不可太小了。
低壓斷路器的脫扣器整定電流及其它特征性參數(shù)和選擇參數(shù)，一經(jīng)調(diào)好后便不允許隨意更動。使用較長時間后要檢查其彈簧是否生銹卡住，防止影響正確動作。
檢修后要在不帶電的情況下合、分?jǐn)?shù)次，檢驗動作準(zhǔn)確可靠后再投入運行。
應(yīng)當(dāng)指出：近幾年來在低壓斷路器的基礎(chǔ)上設(shè)計生產(chǎn)的一種新型開關(guān)——漏電保護(hù)斷路器。它除了可以保護(hù)線路找及動力負(fù)載的過載和短路，或作為線路的不頻繁轉(zhuǎn)換機電動機的不頻繁啟動外，還具有當(dāng)保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生人身觸電或電網(wǎng)漏電時迅速切斷故障電路，起到漏電保護(hù)的作用；更多詳情會在日后的學(xué)習(xí)中提到。
（1）故障現(xiàn)象：斷路器拒絕合閘，其可能原因及處理方法如下。
拒絕合閘的原因主要有兩方面：一是電氣方面的故障，二是機械方面的原因。
電氣方面的故障主要有以下幾種情況：
1)若合閘操作前紅、綠指示燈均不亮，說明控制回路有斷線現(xiàn)象或無控制電源，可檢查控制電源和整個控制回路上的元件是否正常。
2)當(dāng)合閘操作后紅燈不亮、綠燈閃光且事故揚聲器響時，說明操作手柄位置和斷路器的位置不對應(yīng)，斷路器未合上。其原因：合閘回路熔斷器的熔體熔斷或接觸不良，應(yīng)更換熔體；合閘線圈發(fā)生故障，應(yīng)更換線圈。
3)當(dāng)合閘操作后綠燈熄滅，紅燈亮，但瞬間紅燈又滅、綠燈閃光，事故揚聲器響，說明斷路器合上后又自動跳閘。斷路器合在了故障線上，造成保護(hù)動作跳閘或斷路器機械故障，不能使斷路器保持在合閘狀態(tài)。
4)若合閘操作后綠燈熄滅，紅燈不亮，但電流表已有指示，說明斷路器已經(jīng)合上。可能的原因是斷路器輔助觸點或控制開關(guān)接觸點接觸不良，或跳閘線圈斷開使回路不通，或控制回路熔斷器熔斷，或指示燈泡損壞。
機械方面的故障主要有以下幾種情況：
1)傳動機構(gòu)連桿松動脫落。
2)合閘鐵芯卡阻。
3)斷路器分閘后機構(gòu)未復(fù)位。
4)跳閘機構(gòu)脫扣。
5)彈簧操縱機構(gòu)合閘彈簧未儲能。
6)分閘連桿未復(fù)歸。
7)分閘鎖鉤未鉤住或分閘四連桿機構(gòu)調(diào)整未越過死點，因為不能保持合閘。
8)有時斷路器合閘時多次連續(xù)做分合動作，此時開關(guān)的輔助動斷觸點打開得過早。
處理方法如下：
1)用控制開關(guān)再重新合一次，目的是檢查前一次拒合閘是否因操作不當(dāng)引起（如控制開關(guān)放手太快等）。
2)檢查電器回路各部位情況，以確定電氣回路是否有故障。具體方法是：檢查合閘控制電源是否正常；檢查合閘控制回路和合閘熔斷器是否良好；檢查合閘接觸器的觸點是否正常（如電磁操作機構(gòu)）；將控制開關(guān)扳至“合閘時”位置；看合閘鐵芯是否動作（液壓機構(gòu)、啟動機構(gòu)、彈簧機構(gòu)的檢查雷同）。若合閘鐵芯動作正常，則說明電氣回路正常。
3)如果電氣回路正常，斷路器仍不能合閘，則說明為機械方面的故障，應(yīng)停用斷路器，報告有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)安排檢修處理。經(jīng)以上初步檢查，可判定是電氣方面還是機械方面的故障。
（2）故障現(xiàn)象：斷路器拒絕跳閘，其可能原因及處理方法如下。
斷路器的“拒跳”對系統(tǒng)安全運行威脅很大，一旦某一單元發(fā)生故障時斷路器拒跳，將會造成上一級斷路器跳閘，稱為“越級跳閘”。
1)在尚未判明故障斷路器之前，而主變壓器電源總斷路器電流表指示值為滿刻度，異常聲響強烈，應(yīng)斷開斷路器電源，以防燒壞主變壓器。
2)當(dāng)上級后備保護(hù)動作造成停電時，若查明有分路保護(hù)動作，但斷路器未跳閘，應(yīng)斷開拒跳的斷路器，回復(fù)上級電源斷路器；若查明各分路保護(hù)均未動作（也可能為保護(hù)拒掉牌），此時應(yīng)檢查停電范圍內(nèi)設(shè)備有無故障，若無故障應(yīng)斷開所有分路斷路器，合上電源斷路器后，逐一試送各分路斷路器。若送到某一分路時電源電路器又跳閘，則可判明該斷路器未故障“拒跳”斷路器。應(yīng)將其隔離，同時恢復(fù)其他回路供電。
3)在檢查“拒跳”斷路器時，除屬于可迅速排除的一般電氣故障（如控制電源電壓過低、控制回路熔斷器接觸不良、熔體熔斷等）外，對一時難以處理的電氣或機械故障，均應(yīng)聯(lián)系調(diào)度，做出停用或轉(zhuǎn)檢修處理。
（3）故障現(xiàn)象：斷路器誤跳閘故障。其可能原因及處理方法如下。
斷路器誤跳閘故障的原因主要有兩方面：一是電氣方面的故障，二是機械方面的原因。
電氣方面的故障主要有以下幾種：
1)保護(hù)誤動或整定位不當(dāng)，或電流、電壓互感器回路故障。
2)二次回路絕緣不良，直流系統(tǒng)發(fā)生兩點接地（跳閘回路發(fā)生兩點接地）。
機械方面的故障主要有以下幾種：
1）合閘維持支架和分閘鎖扣維持不住，造成跳閘。
2）液壓機械分閘一級閥和逆止閥密封不良、滲漏時，本應(yīng)由合閘保持孔供油到二級閥上端，以維持?jǐn)嗦菲髟诤祥l位置，而當(dāng)漏油量超過補充油量時，早成二級閥上下兩端壓強不同。當(dāng)二級閥上部的壓力小于下部的壓力時，二級閥自動返回，而二級閥返回會使工作缸合閘腔內(nèi)高壓油泄掉，從而使斷路器“誤跳”。
相應(yīng)處理方法如下：
1)若是由于人員誤碰、誤操作，保護(hù)盤受外力振動引起自動脫扣的“誤跳”，應(yīng)排除開關(guān)故障原因，立即送電。
2)對其他電氣或機械部分故障，無法立即恢復(fù)送電的，則應(yīng)聯(lián)系調(diào)度及有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)講“誤跳”斷路器停用，轉(zhuǎn)為檢修處理。
（4）故障現(xiàn)象：斷路器誤合閘故障，其可能原因及處理方法如下。
引起誤合閘的原因如下：
1）直流兩點接地，使合閘控制回路接通。
2）自動重合閘繼電器動合觸點誤閉合，或其他元件而接通控制回路，使斷路器誤合閘。
3）若合閘接觸器線圈電阻過小，且動作電壓偏低，當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生瞬間脈沖時，會引起斷路器的“誤合”。
4）彈簧操縱機構(gòu)的儲能彈簧扣不可靠，在有振動的情況下（如斷路器跳閘時），鎖扣可能自動解除，造成斷路器自行合閘。
處理方法如下：
1）手柄處于“分合位置”，而紅燈連續(xù)閃光，表明斷路器已合閘，但屬“誤合”。
2）應(yīng)拉開“誤合”的斷路器。
3）對“誤合”的斷路器，如果拉開后斷路器又再次“誤合”，應(yīng)旗下合閘斷路器，分別檢查電氣方面和機械方面的原因，聯(lián)系調(diào)度和有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)將斷路器停用并做檢修處理。
斷路器的作用是：當(dāng)電路發(fā)生短路、嚴(yán)重過載以及失壓等危險故障時，低壓斷路器能夠自動切斷故障電路，有效地保護(hù)串接在它后面的電氣設(shè)備。因此，低壓斷路器是低壓配電網(wǎng)路中非常重要的一種保護(hù)電器。在正常條件下，也用低壓電路器作不太頻繁的接通和斷開電路以及控制電動機。低壓斷路器具有操作安全、動作值可調(diào)整、分?jǐn)嗄芰^好、兼顧各種保護(hù)功能等優(yōu)點而在電氣工程中廣泛使用。
按照不同的條件，低壓斷路器可進(jìn)行如下分
低壓斷路器的形式結(jié)構(gòu)可分為萬能式（DW系列）和塑殼式（DZ系列）兩種。
按照動作速度可分為一般型和快速型兩種。
按照用途分類可分為配電用斷路器、電動機保護(hù)用斷路器、滅磁斷路器和漏電斷路器等。
低壓斷路器工作原理：
低壓斷路器的主要部件由觸頭系統(tǒng)、保護(hù)裝置、滅弧裝置、操作結(jié)構(gòu)等組成
觸頭系統(tǒng)：一般由主觸頭、弧觸頭和輔加觸頭組成。
滅弧裝置：采用柵片滅弧方法。即一般由長短不同的鋼片交叉組成滅弧柵，放置在絕緣材料的滅弧室內(nèi)構(gòu)成滅弧裝置。
保護(hù)裝置：由各類脫扣器完成短路、過載、失壓等保護(hù)功能。脫扣器類型按保護(hù)功能分為：過電流脫扣器、失壓脫扣器和熱脫扣器等。
低壓斷路器的型號及選擇:
斷路器的選擇：
低壓斷路器額定電壓應(yīng)同線路電壓相符；
低壓斷路器的額定電流應(yīng)不小于通過它的計算電流（按1.25倍計算）；
低壓斷路器的類型應(yīng)符合安裝條件、保護(hù)性能和操作方式的要求；
低壓斷路器的遮斷能力按短路電流進(jìn)行校驗。
低壓斷路器脫扣器的選擇：
熱脫扣器的額定電流應(yīng)與其所控制的電動機或其他負(fù)載的額定電流一致；
電磁脫扣器的瞬時脫扣器整定電流應(yīng)大于負(fù)載電路正常工作時的峰值電流。當(dāng)負(fù)載為電動機時，則電磁脫扣器的瞬時動作整定電流Iz為：Iz≥KIs（K：安全系數(shù)，對于DW系列框架式斷路器K=1.35；對于DZ系列塑料殼式斷路器K=1.7，Is：電動機的啟動電流）；
低壓斷路器安裝及使用注意事
低壓斷路器應(yīng)按規(guī)定垂直安裝，其上、下連接導(dǎo)線要使用規(guī)定截面的導(dǎo)線（或母線），切不可太小了。
低壓斷路器的脫扣器整定電流及其它特征性參數(shù)和選擇參數(shù)，一經(jīng)調(diào)好后便不允許隨意更動。使用較長時間后要檢查其彈簧是否生銹卡住，防止影響正確動作。
檢修后要在不帶電的情況下合、分?jǐn)?shù)次，檢驗動作準(zhǔn)確可靠后再投入運行。
應(yīng)當(dāng)指出：近幾年來在低壓斷路器的基礎(chǔ)上設(shè)計生產(chǎn)的一種新型開關(guān)——漏電保護(hù)斷路器。它除了可以保護(hù)線路找及動力負(fù)載的過載和短路，或作為線路的不頻繁轉(zhuǎn)換機電動機的不頻繁啟動外，還具有當(dāng)保護(hù)區(qū)內(nèi)發(fā)生人身觸電或電網(wǎng)漏電時迅速切斷故障電路，起到漏電保護(hù)的作用；更多詳情會在日后的學(xué)習(xí)中提到。
（1）故障現(xiàn)象：斷路器拒絕合閘，其可能原因及處理方法如下。
拒絕合閘的原因主要有兩方面：一是電氣方面的故障，二是機械方面的原因。
電氣方面的故障主要有以下幾種情況：
1)若合閘操作前紅、綠指示燈均不亮，說明控制回路有斷線現(xiàn)象或無控制電源，可檢查控制電源和整個控制回路上的元件是否正常。
2)當(dāng)合閘操作后紅燈不亮、綠燈閃光且事故揚聲器響時，說明操作手柄位置和斷路器的位置不對應(yīng)，斷路器未合上。其原因：合閘回路熔斷器的熔體熔斷或接觸不良，應(yīng)更換熔體；合閘線圈發(fā)生故障，應(yīng)更換線圈。
3)當(dāng)合閘操作后綠燈熄滅，紅燈亮，但瞬間紅燈又滅、綠燈閃光，事故揚聲器響，說明斷路器合上后又自動跳閘。斷路器合在了故障線上，造成保護(hù)動作跳閘或斷路器機械故障，不能使斷路器保持在合閘狀態(tài)。
4)若合閘操作后綠燈熄滅，紅燈不亮，但電流表已有指示，說明斷路器已經(jīng)合上。可能的原因是斷路器輔助觸點或控制開關(guān)接觸點接觸不良，或跳閘線圈斷開使回路不通，或控制回路熔斷器熔斷，或指示燈泡損壞。
機械方面的故障主要有以下幾種情況：
1)傳動機構(gòu)連桿松動脫落。
2)合閘鐵芯卡阻。
3)斷路器分閘后機構(gòu)未復(fù)位。
4)跳閘機構(gòu)脫扣。
5)彈簧操縱機構(gòu)合閘彈簧未儲能。
6)分閘連桿未復(fù)歸。
7)分閘鎖鉤未鉤住或分閘四連桿機構(gòu)調(diào)整未越過死點，因為不能保持合閘。
8)有時斷路器合閘時多次連續(xù)做分合動作，此時開關(guān)的輔助動斷觸點打開得過早。
處理方法如下：
1)用控制開關(guān)再重新合一次，目的是檢查前一次拒合閘是否因操作不當(dāng)引起（如控制開關(guān)放手太快等）。
2)檢查電器回路各部位情況，以確定電氣回路是否有故障。具體方法是：檢查合閘控制電源是否正常；檢查合閘控制回路和合閘熔斷器是否良好；檢查合閘接觸器的觸點是否正常（如電磁操作機構(gòu)）；將控制開關(guān)扳至“合閘時”位置；看合閘鐵芯是否動作（液壓機構(gòu)、啟動機構(gòu)、彈簧機構(gòu)的檢查雷同）。若合閘鐵芯動作正常，則說明電氣回路正常。
3)如果電氣回路正常，斷路器仍不能合閘，則說明為機械方面的故障，應(yīng)停用斷路器，報告有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)安排檢修處理。經(jīng)以上初步檢查，可判定是電氣方面還是機械方面的故障。
（2）故障現(xiàn)象：斷路器拒絕跳閘，其可能原因及處理方法如下。
斷路器的“拒跳”對系統(tǒng)安全運行威脅很大，一旦某一單元發(fā)生故障時斷路器拒跳，將會造成上一級斷路器跳閘，稱為“越級跳閘”。
1)在尚未判明故障斷路器之前，而主變壓器電源總斷路器電流表指示值為滿刻度，異常聲響強烈，應(yīng)斷開斷路器電源，以防燒壞主變壓器。
2)當(dāng)上級后備保護(hù)動作造成停電時，若查明有分路保護(hù)動作，但斷路器未跳閘，應(yīng)斷開拒跳的斷路器，回復(fù)上級電源斷路器；若查明各分路保護(hù)均未動作（也可能為保護(hù)拒掉牌），此時應(yīng)檢查停電范圍內(nèi)設(shè)備有無故障，若無故障應(yīng)斷開所有分路斷路器，合上電源斷路器后，逐一試送各分路斷路器。若送到某一分路時電源電路器又跳閘，則可判明該斷路器未故障“拒跳”斷路器。應(yīng)將其隔離，同時恢復(fù)其他回路供電。
3)在檢查“拒跳”斷路器時，除屬于可迅速排除的一般電氣故障（如控制電源電壓過低、控制回路熔斷器接觸不良、熔體熔斷等）外，對一時難以處理的電氣或機械故障，均應(yīng)聯(lián)系調(diào)度，做出停用或轉(zhuǎn)檢修處理。
（3）故障現(xiàn)象：斷路器誤跳閘故障。其可能原因及處理方法如下。
斷路器誤跳閘故障的原因主要有兩方面：一是電氣方面的故障，二是機械方面的原因。
電氣方面的故障主要有以下幾種：
1)保護(hù)誤動或整定位不當(dāng)，或電流、電壓互感器回路故障。
2)二次回路絕緣不良，直流系統(tǒng)發(fā)生兩點接地（跳閘回路發(fā)生兩點接地）。
機械方面的故障主要有以下幾種：
1）合閘維持支架和分閘鎖扣維持不住，造成跳閘。
2）液壓機械分閘一級閥和逆止閥密封不良、滲漏時，本應(yīng)由合閘保持孔供油到二級閥上端，以維持?jǐn)嗦菲髟诤祥l位置，而當(dāng)漏油量超過補充油量時，早成二級閥上下兩端壓強不同。當(dāng)二級閥上部的壓力小于下部的壓力時，二級閥自動返回，而二級閥返回會使工作缸合閘腔內(nèi)高壓油泄掉，從而使斷路器“誤跳”。
相應(yīng)處理方法如下：
1)若是由于人員誤碰、誤操作，保護(hù)盤受外力振動引起自動脫扣的“誤跳”，應(yīng)排除開關(guān)故障原因，立即送電。
2)對其他電氣或機械部分故障，無法立即恢復(fù)送電的，則應(yīng)聯(lián)系調(diào)度及有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)講“誤跳”斷路器停用，轉(zhuǎn)為檢修處理。
（4）故障現(xiàn)象：斷路器誤合閘故障，其可能原因及處理方法如下。
引起誤合閘的原因如下：
1）直流兩點接地，使合閘控制回路接通。
2）自動重合閘繼電器動合觸點誤閉合，或其他元件而接通控制回路，使斷路器誤合閘。
3）若合閘接觸器線圈電阻過小，且動作電壓偏低，當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生瞬間脈沖時，會引起斷路器的“誤合”。
4）彈簧操縱機構(gòu)的儲能彈簧扣不可靠，在有振動的情況下（如斷路器跳閘時），鎖扣可能自動解除，造成斷路器自行合閘。
處理方法如下：
1）手柄處于“分合位置”，而紅燈連續(xù)閃光，表明斷路器已合閘，但屬“誤合”。
2）應(yīng)拉開“誤合”的斷路器。
3）對“誤合”的斷路器，如果拉開后斷路器又再次“誤合”，應(yīng)旗下合閘斷路器，分別檢查電氣方面和機械方面的原因，聯(lián)系調(diào)度和有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)將斷路器停用并做檢修處理。
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