ZN12―12型斷路器常見(jiàn)故障分析及處理

精品文檔-下載后可編輯ZN12―12型斷路器常見(jiàn)故障分析及處理【摘要】簡(jiǎn)單介紹了斷路器操作機(jī)構(gòu)的工作原理，對(duì)斷路器在實(shí)際運(yùn)行中出現(xiàn)的故障進(jìn)行詳細(xì)分析，并提出解決方案。

【關(guān)鍵詞】斷路器；故障；分析；處理

1.概述

ZN12-12型系列真空斷路器為額定電壓12kV、三相交流50Hz的戶內(nèi)高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備，是北京開(kāi)關(guān)廠引進(jìn)德國(guó)西門(mén)子公司技術(shù)制造的產(chǎn)品。

該斷路器整體為顯V型“懸掛式”結(jié)構(gòu)（即將3只真空滅弧室通過(guò)鑄鋁合金的上、下出線端用6只傾斜安裝的絕緣子懸掛在手車(chē)框架的前方），真空滅弧室采用材料為鉻銅合金的杯狀觸頭。因其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、開(kāi)斷能力強(qiáng)、截流水平高（3～4A）、操作功能齊全等特點(diǎn)而得到越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。

2.操作機(jī)構(gòu)的工作原理

如圖1所示，操作機(jī)構(gòu)主要由儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)、鎖定機(jī)構(gòu)、分閘彈簧、斷路器主軸、緩沖器及控制裝置組成。其工作原理敘述如下。

2.1儲(chǔ)能

接通儲(chǔ)能電動(dòng)機(jī)電源，電機(jī)通過(guò)減速箱內(nèi)的蝸輪蝸桿帶動(dòng)軸套轉(zhuǎn)動(dòng)（手動(dòng)儲(chǔ)能時(shí)，將手動(dòng)搖把插入減速箱前方的孔中順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)），當(dāng)軸套上的棘爪進(jìn)入凸輪上的缺口時(shí)，帶動(dòng)儲(chǔ)能軸轉(zhuǎn)動(dòng)，合閘彈簧被拉起。當(dāng)合閘彈簧被拉到最高點(diǎn)后，裝在儲(chǔ)能軸上的一滾針軸承（即合閘滾子）被合閘掣子鎖住，同時(shí)曲柄上的小連桿帶動(dòng)彎板壓下微動(dòng)開(kāi)關(guān)切斷電動(dòng)機(jī)電源，儲(chǔ)能完成。

2.2合閘

接通合閘電磁鐵電源或用手按壓合閘電磁鐵，合閘掣子解脫合閘滾子，合閘彈簧釋放能量，儲(chǔ)能軸在合閘彈簧力的作用下轉(zhuǎn)動(dòng)，凸輪壓在三角形杠桿的滾針軸承上（合閘滾輪），通過(guò)一四連桿機(jī)構(gòu)將力傳遞給斷路器的主軸，再通過(guò)絕緣拉桿及變直機(jī)構(gòu)推動(dòng)導(dǎo)電桿向上運(yùn)動(dòng)。主軸旋轉(zhuǎn)約60度時(shí)，安裝在主軸拐臂上的分閘滾子被分閘掣子鎖住，合閘完成。同時(shí)，安裝在主軸拐臂上的分閘彈簧被儲(chǔ)上能。

2.3分閘

接通分閘電磁鐵電源或用手按壓分閘電磁鐵，分閘掣子解脫分閘滾子，主軸在分閘彈簧力和觸頭彈簧力的作用下反向旋轉(zhuǎn)，斷路器分閘。

3.常見(jiàn)故障分析及處理

3.1不儲(chǔ)能

（1）電機(jī)不轉(zhuǎn)動(dòng)發(fā)現(xiàn)此類(lèi)故障后，將斷路器一、二次回路電源全部切斷，用萬(wàn)用表測(cè)量?jī)?chǔ)能電氣回路（見(jiàn)圖2）中微動(dòng)開(kāi)關(guān)的常閉觸點(diǎn)WK1、WK2，如直阻較大，將會(huì)造成儲(chǔ)能電機(jī)的兩端電壓過(guò)低直至無(wú)電壓，使電機(jī)無(wú)法轉(zhuǎn)動(dòng)，故應(yīng)對(duì)其進(jìn)行清洗或更換；然后測(cè)量電機(jī)繞組的直阻，若直阻不正常，則應(yīng)考慮電機(jī)繞組的引線處是否脫焊，電機(jī)繞組是否燒壞。緊急情況下，可先更換儲(chǔ)能電機(jī)備品，然后對(duì)換下的電機(jī)進(jìn)行維修。若是直流電機(jī)，還應(yīng)檢查碳刷與換向器的接觸情況，若接觸不良，應(yīng)更換碳刷，或調(diào)整碳刷壓緊彈簧，增大碳刷的壓緊力。

（2）電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)不停而彈簧儲(chǔ)不上能此故障發(fā)生在儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)。儲(chǔ)能電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)蝸輪、蝸桿帶動(dòng)軸套轉(zhuǎn)動(dòng)，軸套上裝一軸銷(xiāo)，軸銷(xiāo)上面裝有一只棘爪，棘爪通過(guò)儲(chǔ)能軸右端的缺口來(lái)帶動(dòng)儲(chǔ)能軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使儲(chǔ)能彈簧儲(chǔ)能。

出現(xiàn)此類(lèi)故障后，應(yīng)首先檢查棘爪的壓緊彈簧是否疲勞、折斷或脫落，若損壞，可用專用工具對(duì)其進(jìn)行更換；若壓緊彈簧正常，可用手動(dòng)搖把搖動(dòng)儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)，看軸套是否轉(zhuǎn)動(dòng)，若軸套不轉(zhuǎn)動(dòng)，則為減速箱內(nèi)的蝸輪、蝸桿等部件故障，應(yīng)更換減速箱；檢查電機(jī)電源保險(xiǎn)是否良好，否則更換。若軸套轉(zhuǎn)動(dòng)，則搖動(dòng)25圈，看棘爪是否進(jìn)入了凸輪缺口，棘爪與缺口的接觸是否良好，然后繼續(xù)搖動(dòng)，看棘爪與缺口之間是否打滑，如接觸不良而出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，應(yīng)更換棘爪。

3.2合閘失敗

（1）檢查合閘控制回路（見(jiàn)圖3）中微動(dòng)開(kāi)關(guān)WK3的常開(kāi)觸點(diǎn)、防跳躍繼電器ZLC的常閉觸點(diǎn)、輔助開(kāi)關(guān)HK的常閉觸點(diǎn)、聯(lián)鎖限制開(kāi)關(guān)WK8常開(kāi)觸點(diǎn)接觸是否良好。如有接觸不良現(xiàn)象，將造成合閘電磁鐵HQ的線圈無(wú)電壓或電壓過(guò)低，使斷開(kāi)器拒合，故應(yīng)對(duì)其進(jìn)行清洗或更換。

（2）檢查合閘電磁鐵，若合閘電磁鐵燒壞、脫落或卡澀，將直接造成斷路器合閘機(jī)構(gòu)不動(dòng)作。處理方法如下：

①用萬(wàn)用表測(cè)合閘電磁鐵線圈的直阻，如直阻偏離正常值過(guò)大，則應(yīng)更換合閘電磁鐵。

②檢查合閘電磁鐵有無(wú)松動(dòng)或脫落現(xiàn)象，如松動(dòng)、脫落則進(jìn)行緊固，此種現(xiàn)象在該型號(hào)開(kāi)關(guān)運(yùn)行初期較常見(jiàn)，應(yīng)在緊固螺絲處涂膠或上雙螺母，已防螺絲再次松動(dòng)。

③檢查合閘電磁鐵的動(dòng)鐵芯有無(wú)卡澀現(xiàn)象，如有則將合閘電磁鐵拆下，抽出動(dòng)鐵芯，用酒精擦洗電磁鐵內(nèi)部和動(dòng)鐵芯上的污跡，然后看看動(dòng)鐵芯端部有無(wú)彎曲現(xiàn)象，如彎曲則對(duì)其進(jìn)行校正或更換新的合閘電磁鐵。

（3）檢查合閘滾子及合閘掣子的表面有無(wú)裂痕及凹凸現(xiàn)象、合閘滾子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)有無(wú)卡澀和偏心現(xiàn)象。如存在上述缺陷將會(huì)使得合閘滾子和合閘掣子脫離時(shí)的摩擦力增大。另外，合閘滾子或合閘掣子因缺油或灰塵等原因，也可引起轉(zhuǎn)動(dòng)困難，這些都可能造成合閘電磁鐵帶電而斷路器拒合。處理方法：對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)卡澀的部位進(jìn)行清洗，加油；對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)偏心或表面有裂痕及凹凸現(xiàn)象的部件進(jìn)行更換。

（4）檢查分閘掣子與分閘滾子的扣入深度是否在1/2～3/5的全碰面范圍內(nèi)，若分閘掣子或分閘滾子表面磨損量過(guò)大，或分閘掣子位置調(diào)整不當(dāng)，將使分閘滾子和分閘掣子間的扣入深度減少。當(dāng)對(duì)斷路器進(jìn)行合閘操作時(shí)，分閘滾子在主軸帶動(dòng)下使分閘掣子抬起，而分閘掣子下落時(shí)產(chǎn)生的彈跳極有可能使分閘滾子在下落時(shí)失去支撐，造成斷路器合閘失敗。分閘掣子的位置是通過(guò)位于其上部的調(diào)節(jié)螺絲來(lái)調(diào)整的，旋進(jìn)則扣入深度減少，旋出則扣入深度增加；如用調(diào)節(jié)螺絲無(wú)法將扣入深度調(diào)節(jié)到上述范圍內(nèi)，則為分閘掣子或分閘滾子磨損量超標(biāo)，應(yīng)更換相應(yīng)部件。

（5）檢查分閘掣子組件的回轉(zhuǎn)軸是否卡澀。當(dāng)對(duì)斷路器進(jìn)行合閘操作時(shí)，分閘滾子使分閘掣子抬起，待觸頭閉合，分閘滾子回落到位時(shí)，分閘掣子由于回轉(zhuǎn)軸卡澀沒(méi)有回轉(zhuǎn)到位，使分閘滾子失去支撐，斷路器跳閘。處理方法：對(duì)回轉(zhuǎn)軸進(jìn)行清洗、加油。

（6）檢查機(jī)構(gòu)箱內(nèi)三角形杠桿上的滾針軸承（合閘滾輪）是否損壞。如損壞將造成合閘掣子釋放合閘滾子時(shí)，凸輪因壓不到合閘滾輪而空轉(zhuǎn)，連桿不動(dòng)作，斷路器拒合。合閘滾輪的更換方法如下：首先拆去連桿與主軸拐臂間的軸銷(xiāo)，使連桿處于自由狀態(tài)，然后向前下方拉動(dòng)連桿至易于更換軸承的位置，拆去舊軸承，在新軸承內(nèi)部加適量油后，重新裝回，最后裝上連桿。

經(jīng)以上處理后，必須對(duì)該斷路器進(jìn)行低電壓試驗(yàn)，合格后方能投入運(yùn)行。

3.3拒分

（1）檢查分閘控制回路（見(jiàn)圖4）中輔助開(kāi)關(guān)HK的常開(kāi)觸點(diǎn)接觸是否良好，如接觸不良，將會(huì)使分閘線圈TQ上無(wú)電壓或電壓過(guò)低，造成斷路器拒分。處理方法：對(duì)其進(jìn)行清洗或更換。

（2）檢查分閘電磁鐵，若分閘電磁鐵卡澀、脫落、燒壞，將直接造成斷路器分閘機(jī)構(gòu)不動(dòng)作。處理方法如下：

①用萬(wàn)用表測(cè)分閘電磁鐵線圈的直阻，如燒壞則更換分閘電磁鐵；

②檢查分閘電磁鐵有無(wú)松動(dòng)和脫落現(xiàn)象，并對(duì)其固定螺絲進(jìn)行緊固；

③檢查分閘電磁鐵的動(dòng)鐵芯有無(wú)卡澀現(xiàn)象，如有則拆下分閘電磁鐵，抽出動(dòng)鐵芯，用酒精擦洗電磁鐵內(nèi)部及動(dòng)鐵芯上的污跡，動(dòng)鐵芯端部如彎曲，則對(duì)其進(jìn)行校正或更換新的分閘電磁鐵。

（3）檢查分閘滾子及分閘掣子組件，看分閘滾子及分閘掣子轉(zhuǎn)動(dòng)軸是否因缺油或灰塵等原因而轉(zhuǎn)動(dòng)困難，分閘滾子和分閘掣子的表面是否有凹凸現(xiàn)象，如有其一將可能造成分閘電磁鐵帶電保持而分閘機(jī)構(gòu)拒動(dòng)。處理方法：對(duì)表面有凹凸現(xiàn)象及裂痕的部件進(jìn)行更換；對(duì)分閘滾子及分閘掣子轉(zhuǎn)動(dòng)軸進(jìn)行清洗、加油。

經(jīng)以上處理后，必須對(duì)該斷路器進(jìn)行低電壓試驗(yàn)，合格后方能投入運(yùn)行。

3.4導(dǎo)電回路直阻超標(biāo)

該型斷路器導(dǎo)電回路直阻出廠標(biāo)準(zhǔn)為25微歐，檢修標(biāo)準(zhǔn)為30微歐。當(dāng)發(fā)現(xiàn)超出此范圍的情況后，應(yīng)首先檢查真空泡上部的接觸面，因其與上出線端之間僅有一顆固定螺栓，操作時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)極易造成螺栓松動(dòng)。如對(duì)真空泡上部的固定螺栓緊固后，直阻仍然超標(biāo)，應(yīng)檢查導(dǎo)電夾的固定螺絲，并對(duì)其進(jìn)行緊固。再超標(biāo)的話，應(yīng)懷疑觸頭拐臂與上、下出線端的接觸面氧化，這時(shí)可將觸頭拐臂拆下，用金相砂紙將氧化層去除后，重新緊固即可。

3.5分閘、合閘后均儲(chǔ)能

從操作機(jī)構(gòu)的工作原理分析，該型斷路器在合閘后即儲(chǔ)能：合閘時(shí)，合閘彈簧能量被釋放，微動(dòng)開(kāi)關(guān)復(fù)位，儲(chǔ)能電機(jī)電源接通，合閘彈簧儲(chǔ)能。分閘時(shí)，釋放的是分閘彈簧的能量，合閘彈簧能量應(yīng)維持，微動(dòng)開(kāi)關(guān)的常閉觸點(diǎn)應(yīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)，儲(chǔ)能電機(jī)不應(yīng)動(dòng)作。

出現(xiàn)分、合閘后皆儲(chǔ)能的故障后，應(yīng)檢查合閘掣子與合閘滾子中有無(wú)磨損量超標(biāo)的情況，合閘掣子有沒(méi)有變形。這些都可能導(dǎo)致合閘掣子與合閘滾子間的扣入深度過(guò)小。分閘時(shí)產(chǎn)生的振動(dòng)，使合閘掣子釋放合閘