断路器弹簧机构常见故障分析与处理

断路器弹簧机构常见故障分析与处理

唐琰

中国南方电网云南电网有限责任公司丽江供电局  云南 丽江  674100

摘要：断路器运行的过程中弹簧机构故障发生率较高。为了确保断路器稳定运行，本文从断路器合位不到位、断路器空合、弹簧储能不到位三个方面开展研究，供相关工作人员参考。

关键词：断路器；弹簧机构；常见故障；处理

操动机构是断路器中相当重要的操动执行元件之一，其中比较重要的一种为弹簧。但是弹簧机构频繁发生故障，必须深入分析并提出相应的处理对策，希望可以为断路器的正常运行提供保障。

1断路器弹簧机构常见故障及其处理

通过对变电所与发电厂中的真空断路器进行分析可知，其频繁发生故障，与弹簧操动机构存在较大的故障隐患有很大的联系[1]。目前，10kV断路器弹簧机构存在的问题较多，比较常见的问题有分合速度达不到标准、断路器分合闸异常；应用真空断路器时分闸的速度较低，容易出现断路器断开之后重燃的问题，且分闸时过电压发生概率较高，危害较大。

1.1断路器合位不到位

合闸电池磁铁铁芯顶杆从接收合闸指令开始就顶开了合闸擎子，释放了合闸弹簧能量，断路器被带动后快速合闸。一旦出现断路器合闸不到位的问题，这就意味着擎子达不到勾合位置，断路器存在停止合闸的问题，对断路器的安全性产生很大的影响。若合闸储能不足的，更容易出现提前分闸问题，这一故障的出现原因与解决方法为：一是运作的时间过长，损坏合闸弹簧，降低了能量释放，可以及时更换新的合闸弹簧[2]。二是合闸线圈存在不圆铜套与不光滑的问题，此时铁心处于受阻状态，合闸不到位时还会烧坏线圈。维修人员应及时检查合闸铁芯铜套，及时清理毛刺或做好性状的修补工作。三是在合闸弹簧的影响下出现凸轮间隔输出杆较远的问题，输出杆的冲击力不强，与输出杆连接的主拐臂无法合闸。这一问题的解决需要维修人员及时调整输出杆与凸轮的间隙，避免间隙过大，这一举措可预防输出杆顶死导致合闸受凸轮影响的问题。四是输出杆和断路器导电杆存在卡涩且运转难度较大的问题，合闸时必须借助能量才能克服卡涩问题。这一问题的解决可以在转动的部位涂抹适量润滑油，这也是提高转动灵活性的关键。

1.2断路器空合

断路器空合故障的产生与磨损导致分闸擎子钩合角度改变有很大的联系，出现挂钩不老或尺度不达标的问题。这一问题的解决需要维护人员及时调整擎子间的尺度与角度，及时测量最低的分闸电压，确保分闸擎子在合适的范围内[3]。

1.3弹簧储能不到位

值班人员发现操作远方控制时出现断路器无法有效合闸的问题，且指示灯不亮，通过分析可知，与断路器合闸导致线圈受损有关，测合闸线圈的电阻低于开路或正常值，拆卸合闸线圈，发现线圈被烧毁。手动合闸后发现无法正常合闸断路器，可能与断路器机械故障导致拒合。分析其中的原因，断路器在多次分合振动后出现机构内弹簧调整螺栓的卡片存在松动脱落的问题，该卡片无法松动，主要固定弹簧机构，无法发挥卡片原有的功能，以内容弹簧调整螺栓自备锁母同样松动，弹簧储能不到位，因而出力达不到要求。按照要求合上断路器后将限位开关接通，借助电机回路促进弹簧储能。然而将断路器合闸后接通纤维开关主要借助电机回路做好弹簧储能工作，但弹簧机构储能达不到标准，主要故障类型与解决措施有几种：一是继电器存在老化的问题，延时与整定值偏差较大，且弹簧储能还没有到位就已经被电极回路切断[4]。维修人员处理这一问题时首先要借助细砂纸修复并打磨延时继电器，做好延时继电器触头延时整定值进行调整，确保储能机可以在延时整定期内储能，且留有余量。二是开关限位过低导致储能达不到要求从而被迫停机，因而储能达不到标准。这一问题的处理需要维修人员仔细观察储能限位开关，及时断开储能回路，适当调整限位开关，重新压紧限位开关配线。三是电路存在时通时断的问题，该问题的产生与配线接触不良与触点被氧化有关。这一问题的处理需要开关接点通断测量储能限位，并在线路时通时断时用细研纸打磨触点，出现更严重问题时可更换限位开关，重新压紧限位开关。

2断路器弹簧机构的改进

上文笔者已经分析了弹簧机构常见的故障类型[5]。维护人员解决此类问题时应借助开关测试仪定期合闸测速断路器，全面了解分合闸弹簧疲惫劳损的问题。为了改善疲劳度问题，可以替换新弹簧或调节弹簧预拉长度，但该方法也有一定的缺陷，比如仅适用于备用状态中的断路器。为了改进这一问题，可以从两个方面着手：一方面，健全监控管理系统，借助和液压机相关的机构直观反映弹簧弹力。若弹力达不到标准，必须做好随时分闸与合闸断路器的准备，确保断路器处于平稳、安全运行状态，提高弹簧机稳定性。另一方面，在弹簧的内机做好补偿系统的安装工作，比如安装建议液压系统，通过液压补偿原理补偿因弹簧疲劳受损导致的劳力受损问题。

为了预防此类问题，可以采取几个方面的措施：一是加大检修力度，提高检修质量。始终以该修就修，要修一定修好为基本原则，高质量地做好维修工作。二是加大维护检修力度，适当增加年检次数，年周期检修弹簧机构，做好所有零部件功能性质及其相关校验试验工作。三是定期维护弹簧转动部位与储能转动部位，以年为单位适当添加润滑剂，实时操作，保障弹簧机构正常运转。四是加大巡视次数。提高巡视效率，便于及时发现存在的缺陷，采取正确的处理措施。

结束语

总而言之，断路器弹簧机构故障发生率较高，本文主要从断路器合位不到位、断路器空合、弹簧储能不到位等方面探讨断路器弹簧机构常见故障及其解决方法，希望可以为断路器安全、稳定运行奠定基础。

参考文献:

[1]李绍武,李昌静,孙锦,于春雷.一起110kV GIS断路器弹簧操动机构故障分析与处理[J].电工电气,2021(11):74-76.

[2]张向伍,高峰,杜岩伟,郝怡冰,张丰林.断路器弹簧操动机构拒分拒合故障分析与处理[J].电世界,2020,61(9):26-30.

[3]何万涛.断路器弹簧机构常见故障分析与处理[J].现代制造技术与装备,2019(6):188-189.

[4]陈向明,薛文杰.35kV断路器弹簧操作机构常见故障原因分析及处理[J].电世界,2018,59(5):18-19.

[5]陈强.断路器液压弹簧操作机构故障分析及处理[J].电气技术,2017(8):122-124，128.