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万能式断路器故障的判断和检修陈 周（温州市鹿城区物业管理总公司技术工程部，浙江温州325000） 摘 要：本文介绍了万能式断路器故障的查找与判断的步骤和检修方法。 关键词：万能式断路器；故障；判断；检修 高层大厦的物业供配电设备中有为数不少的万能式断路器，一般用做低压总开关或容量较大的分支电路开关，在大厦供电中起着举足轻重的作用，一旦出现故障，就会造成大面积停电。笔者拟通过检修工作中的一些实例来说明万能式断路器运行中故障的分析与处理方法。 一、万能式断路器跳闸，重新合闸失败 1首先确定断路器是否为非事故跳闸 非事故跳闸系指未发生短路和过载故障而跳闸。断路器不能合闸的原因较多，首先要确定是线路短路和过载原因引起的跳闸，还是断路器自身或控制回路有故障。以下用方框图来说明查找和确定是线路故障还是断路器故障的步骤和方法（图1）。 在确定是断路器故障后，抽出断路器（指抽屉式断路器）检查。 2万能式断路器常见故障检修 (1)因欠压脱扣器失电而使断路器不能合闸电压过低或欠压脱扣器线圈失电故障，都会使断路器跳闸而导致不能重新合闸。以下四种情况会引起欠压脱扣器线圈失电。 保护回路熔断器熔断，如RT14，造成回路不通，欠压脱扣器的脱扣线圈失电； 闭合按钮、继电器接点、断路器辅助触头等接触不良，元件损坏，均可能导致回路不通，脱扣线圈失电； 图1 判断是线路故障还是断路器故障的步骤和方法 回路中的连接导线断线、压接螺丝松动松脱，也会导致回路不通，脱扣线圈失电； 由于欠压脱扣器的线圈长期处于通电工作状态，环境污染和衔铁吸合不灵活或铁芯和衔铁之间空气隙过大，都容易使电流过大而导致脱扣线圈发热而烧毁，失去脱扣线圈的功能。 上述故障通过观察和简单的检查测试就可做出正确判断，所以一旦发现故障点就应及时排除，如接点松脱要紧固，元件损坏和线圈烧毁即需更换。 (2)机械系统故障，造成断路器不能合闸 断路器操作机构经多次跳闸和合闸后，机构严重磨损，可能会出现以下故障。 电动机传动机构磨损，如ME开关的蜗轮、蜗杆受损，就不能驱动断路器的操作机构再扣、合闸。蜗轮、蜗杆更换较复杂，需要专业人员维修。 自由脱扣机构磨损，使断路器再扣困难，脱扣容易，有时勉强扣住，一遇振动，则自行脱扣；有时再扣后，一合闸就滑扣。这时应旋转调节螺钉，调整脱扣半轴与跳扣的相对位置，使其接触面积在2.5mm2左右，必要时更换相应的零部件。 操作机构储能弹簧故障。操作机构的开断储能弹簧在多次拉伸后松弛或失去弹性，闭合力变小，合闸时，断路器的四连杆机构无法推到死点位置，机构不能自保持在合闸位置，因此，断路器也不能正常闭合。必须更换储能弹簧。 操作机构不灵活，有卡滞现象。由于该类断路器不是全封闭式，若不慎将螺丝、螺母等异物遗落在操作机构中，使断路器操作有卡滞现象，会影响合闸；另外，转动和滑动部分缺少润滑油脂，操作机构的开断储能弹簧稍有变形，断路器也会合不上闸。因此有上述故障时，除检查操作机构中有无异物外，还要对转动和滑动部位注入润滑油脂。 二、按下跳闸按钮，断路器拒绝分断 断路器拒分可能有以下几种故障。 1按钮故障 按钮机械故障或导线接点接触不良，都会使跳闸回路不通，导致分励脱扣线圈无电，衔铁不能吸合，断路器也就不能分断。&2090nbsp; 2分励脱扣器故障 分励脱扣线圈开路或短路，衔铁吸合存在障碍等，均影响断路器的脱扣。所以，要定期检查分励脱扣器，清除影响衔铁吸合的障碍物，发现有开路或短路的线圈要及时更换，以保证在需要断开电路时，能使断路器快速分断。 3自由脱扣机构故障 自由脱扣机构的脱扣半轴与跳扣的接触面过大（一般应在23mm2），会使断路器拒绝分断，因此利用调节螺钉，使脱扣半轴转动一定角度，达到23mm2接触面的要求，并在接触面上涂低温极压脂，以减少摩擦力，利于脱扣。 三、其它故障 1欠压脱扣器的噪声 欠压脱扣器工作一段时间后常会产生异常噪声，轻则扰入，重则烧毁线圈，所以要定期清除铁芯工作表面的油污和尘埃，发现短路环断裂的要更换。还应调整欠压脱扣器的弹簧拉力，至铁芯和衔铁气隙符合要求为止。 2微型电动机的烧毁 行程开关故障，会造成电动操作机构中的微型电动机烧毁。如当需要用电动操作机构闭合断路器时，按下合闸按钮，电动机的供电回路接通，电动机旋转，在完成机构储能或合闸后，应由行程开关断开微型电动机的供电回路，但由于行程开关的故障无法断开，将使电动机长时间运转过热而烧毁。 3绝缘不良造成的短路 断路器经长期使用绝缘性能会逐渐变差，若平时维护不当，绝缘零件表面灰尘堆积，潮气侵蚀，会促使绝缘加速老化，有可能在配电运行中或切断短路电流时引起相间或相对地的短路。所以要保持绝缘表面的清洁，防止绝缘性能变坏，以延长断路器的使用寿命。 四、断路器在分断短路电流后的措施 每一次断开短路电流后，都应对断路器进行一次检查，检查的内容及故障处理方法如下。 1触头系统 (1)主、弧触头上的烟痕用酒精抹净； (2)如果触头接触面上形成小颗粒金属屑时应清理，并修平整； (3)如果因电磨损造成主触头（动静触头）上的银合金触点层厚度小于1mm时，必须更换，且动静触头应同时更换； (4)检查触头压力弹簧，若因过热失效，要及时更换； (5)检查软联结有无断裂情况，少部分断裂要去掉折断的带层，若大部分带层断裂，则要调换软联结。 2灭弧系统 (1)清理灭弧室内壁和栅片上的金属颗粒和烟灰，若栅片有熔接或烧损严重应予更换； (2)灭弧室损坏即不允许再使用，必须更换； (3)新调换的灭弧室在使用前应先烘干，以保证绝缘良好。 3操作机构和自由脱扣机构 (1)可先适当加注润滑油； (2)分别用电动操作机构和手动手柄操作合闸数次，操作机构应灵活，断路器应可靠闭合；按下分闸按钮，断路器应在瞬间脱扣分断。浅谈低压万能式断路器来源：九鼎互联发布时间:2007-6-28浏览次数:5025 详细信息 摘要：本文针对低压万能式断路器在实际设计和应用中碰到的一些有争议的问题进行了一些探讨，通过较详细的分析和总结后，发表了个人的观点；通过深入现场学习，对万能式断路器在投入运行后出现的故障情况及原因进行了一些总结，并提出解决方案；针对日新月异的新技术在断路器方面的应用，本文作了一些未来发展的展望。 关键词：低压万能式断路器 设计与应用 问题探讨 实际运行 故障分析 新技术 发展方向 一、设计和应用中几个问题的探讨 1、过电流脱扣器电流整定值的探讨如何让低压断路器准确的动作，既起到有效的保护作用，又尽量提高供电可靠性，主要是要准确的对过流脱扣器的各种参数进行整定。 长延时整定值Ir1对低压断路器来说是一个最重要也是最基本的参数，可整定在(0.41)In范围之间。但整定值到底应是多少，一直没有定论，保守者认为应整定为1.1倍的变压器额定电流,以有效保护变压器；也有人认为应整定为1.5倍的变压器额定电流,因为他们认为变压器超负荷1.5倍也应能持续运行一段时间,以提高供电可靠性。大部分人认为应整定为1.21.3倍之间。本人就此问题查阅了很多资料，但一直找不到针对性的分析资料，因此只能根据一些相关资料自己来分析探讨。根据变压器允许承受的过负荷情况，在环境温度20，油浸式变压器超负荷50%情况下，允许运行1小时。根据国家制定的断路器生产标准，断路器通过的电流达到1.3倍的整定值Ir1时即电流值达1.3* Ir1时,要求在1小时之内自动断开。假设将断路器的整定电流Ir1整定为变压器额定电流的1.2倍,断路器通过电流达到变压器额定电流的1.2*1.3 =1.56倍时,断路器在1小时之内动作。基本符合，在环境温度20，油浸式变压器超负荷50%情况下，允许继续运行1小时的要求。因此在使用油浸式变压器情况下，长延时过载脱扣器电流整定值整定为变压器额定电流的1.2倍较合理。干式变压器过载能力比油浸变压器略差，因此在选择整定值时应适当变小。 2、断路器分断能力的探讨 如何让断路器在最严重的短路电流情况下能准确动作的同时，自身不会被损坏，主要是要对短路分断能力进行校验和选择。断路器框架选定时，短路分断能力电流也已确定，无需整定。断路器的短路分断能力理论上都能满足三相短路电流情况下的分断，但实际运行中还是会出现短路电流烧毁断路器的情况发生，现作简单分析如下： 首先计算一下短路电流，变压器副边短接，原边电压为额定电压时，副边电流就是它的预期短路电流。因此副边的短路电流（三相短路）为I(3)= Ite/Uk，此值为交流有效值。在相同的变压器容量下，若是两相之间短路，则I(2)=1.732I(3)/2=0.866I(3)。以上计算均是变压器出线端短路时的电流值，这是最严重的短路事故。如果短路点离变压器有一定的距离，则需考虑线路阻抗，因此短路电流将减小。以浙江电器开关有限公司生产的 ZW1型的低压万能式断路器为例，框架电流为2000A时，额定短路分断能力为50KA。假设变压器额定电流达到了框架电流2000A，变压器选择S9型时，Uk=4.5%,出线侧的三相短路电流为I(3)=2000/0.045=44KA。50KA44KA,理论分析分断能力满足要求。从实际运行情况调查来看，如果变压器额定电流接近框架等级电流时，断路器的分断能力理论上大于三相短路电流，但偶然也会出现断路器质量问题，实际分断能力小于理论分断能力，此时有可能出现烧毁断路器情况。因此从分断能力的裕度和将来扩容等方面的考虑，此种情况，本人建议选用高一等级的框架电流。以ZW1型为例，如果变压器的额定电流大到接近于2000A的框架电流时就应选择3200A的框架电流，此时的额定分断能力达到了75KA，远远大于2000A框架电流时的 50KA的分断能力。 3、断路器失压脱扣器的使用探讨失压脱扣器是在它的端电压降至某一规定范围时，使断路器自动断开的一种脱扣器。 失压脱扣器能在市电停电时使断路器自动断开，市电再次来电时，需人工或远程控制再次合上，以避免市电再次来电时对电力系统造成很大的冲击。但正因为停电后再次来电时，需人工或远程控制合闸，所以如果不能实现远程自动控制，将对供电可靠性造成很大的影响。所以是否使用失压脱扣器，要视具体情况而定。有些设计人员一开始几乎所有断路器均使用失压脱扣器；后来上级有关部门提出使用失压脱扣器给供电部门运行管理造成极大的困难，有些设计人员以尊重上级意见为准，而不能完全理解失压脱扣器的利与弊，取消了失压脱扣器的使用。以上两种做法都是不正确的。目前在设计中比较统一的观点是，公变配电室不使用失压脱扣器，专变配电室使用失压脱扣器。现对此分析如下，以期共同探讨： 10KV公变配电室，运行管理由供电局负责，一大片区域的配电室只由几个人管理，属无人值班性质。如果断路器带了失压脱扣器，在发生市电10KV级较大范围停电情况下，所有该范围配电室内的断路器将自动断开。在目前的配网情况下，当市电恢复供电后，配电室内的断路器只能由供电局派人一个一个人工合上。从人力和供电可靠性两方面来看都显然是不可取的。不带失压脱扣器的断路器，在市电恢复供电后，可以立即通电，这虽然将对电力系统及用电设备造成较大的冲击，但权衡利弊，只能选择不带失压脱扣器。 专变配电室由用户自行管理，往往会有专人负责配电室管理。如果发生停电后，再次供电时，可以较及时的实现人工合闸供电，供电可靠性影响较小。另外，专变用户往往配有自备发电机，自备电的电压往往不太稳定，如果电压过低，继续供电将对用电设备造成损坏，所以装失压脱扣器从保护设备角度来说，也是非常有必要的。 4、四极断路器的应用探讨 关于四极断路器的应用，用或不用应以是否能确保供电的可靠性、安全性为准，因此大体上是：TN-C系统。TN-C系统中，N线与保护线PE合二为一（PEN线），考虑安全，任何时候不允许断开PEN线，因此绝对禁用四极断路器；TT系统、TN-C-S系统和TN-S系统可使用四极断路器，以便在维修时保障检修者的安全，但是TN-C-S和TN-S系统，断路器的N极只能接N线，而不能接PEN或PE线；装设双电源切换的场所，由于系统中所有的中性线（N线）是通联的，为了确保被切换的断路器的检修安全，必须采用四极断路器。 二、实际运行中常见故障介绍及原因分析 1、失压脱扣器故障。 断路器在运行中没有发生短路或接地等现象，也没有发生过载，却莫名其妙的跳闸了，一般就是失压脱扣器或控制器有故障。失压脱扣器的故障一般就是电源模块烧坏了。电源模块长期处于带电工作状态，因此如果模块质量不可靠，很容易发生故障。检查的方法可用人工强行使失压脱扣器衔铁吸合，如这时断路器合上后不再断开，即可证明是失压脱扣器的故障。解决的方法只能是拆掉失压脱扣器和电源模块，此时断路器就能正常工作了，以后可根据实际需要，考虑更换新的失压脱扣器的电源模块。如果失压脱扣器为助吸式，要注意失压脱扣器铁芯撞针的长度，可以通过调节撞针的长度，使失压脱扣器处于正确位置，即只有当电源电压下降到额定电压的40%以下时，失压机构动作开关才跳闸。 2、智能控制器故障。 智能控制器发生烧毁故障后，一般会出现手动可合闸，电动不能合闸，三段保护功能及其它保护功能失灵。控制器烧毁故障一般是由于电压过高造成烧毁。一般厂家按照国家有关标准，设计工作电压为400V，但实际运行中，到了后半夜时，如果变压器不做调压措施，电压往往会达到420V及以上，很容量使控制器承受不了如此高的电压而烧毁。控制器另外一个常见问题是故障记忆如果得不到及时清除，即使电网故障已排除解决，断路器仍认为电网有故障而手动和电动均会合不上闸。此时只能按照使用说明书上的操作，清除故障记忆后复位，就能正常工作了。一般人员不会想到是因为这个合不上闸，往往查不出故障原因，或者知道了这个原因，但因清除操作过于复杂而只能找专业技术人员，带来不必要的停电。解决的方法是厂家应开发出操作更简单直观的耐压性能更好的控制器，同时加强操作人员的技术培训。 3、机构故障 机构故障往往由于机构不紧凑，弹簧和连杆配合不好，或者弹簧错位，甚至掉出来了，造成手动电动都合不上闸，解决方法各不相同，根据维修人员的经验，在检查时仔细观察各机械部件有没有脱落、变形损坏，进行相应的复位调整即可。如果是连杆大件损坏无法修复的，则只能联系厂家派技术人员修理或更换相关部件。 4、分断能力不足或导电性能不良造成的事故 极个别断路器因为触头或灭弧装置质量问题，实际分断能力达不到理论分断能力，出现短路致使电弧烧毁断路器的情况发生。导电性能不良往往由于接触面不清洁、接触面太小及接触压力不足、触头脱落卡阻、接触处螺丝钉松动等原因造成。导电性能不良严重的会发生低压电网断相运行。 三、断路器新技术及未来发展方向 断路器经历了从电磁脱扣器到电子脱扣器，近年，微电脑处理器的普及，又有智能型断路器问世。 微处理器和计算机技术引入低压断路器，一方面使低压断路器具有智能化功能，另一方面使低压断路器通过中央控制系统，进入计算机网络系统。微处理器引入低压断路器，使断路器的保护功能大大增强，可以保护过载、断相、反相、三相不平衡、接地等故障，并具有很高的动作准确性；可设置预警特性，当断路器内部温升超过允许值，或触头磨损量超过限定值时能发出警报；可反映负载电流的有效值，消除输入信号中的高次谐波，避免高次谐波造成的误动作；提高断路器的自身诊断和监视功能，可监视检测电压、电流和保护特性，并可用液晶显示。智能化断路器通过与控制计算机组成网络可自动记录断路器运行情况和实现遥测、遥控和遥信，提高了低压配电系统自动化程度，使控制系统的调度和维护达到新的水平。 模块化与塑壳化是一个新的理念，当前具有国际水平的断路器设计都趋于模块化、塑壳化结构设计。模块化结构特点是将断路器分成六个部分：框架、触头灭弧系统、手动操作机构、电动操作机构、智能型控制器、抽屉座。每个部分都成为一个完整独立的部件，总装时只需一至二个螺钉即可将其固定，拆装十分方便，而且便于检修维护及断路器改造。塑壳化结构特点是将断路器外壳、框架采用塑料压制而成，以便将触头、灭弧系统都放在绝缘小室中，防止相间短路，确保电弧向上喷出，保证下进线可靠分断。 在第三代产品智能型断路器逐步推向市场的同时，现在国内外低压电器公司正努力开发第四代产品，除了高性能、小型化、电子化、智能化、模块化、可通信外，最主要的发展方向是网络通讯、高可靠、维护性能好、符合环保要求等。网络通讯的发展，日益要求用户和设备之间的开放性和兼容性，因而制定一个统一的通讯协议是一个关键问题。 以上是本人在设计和生产实际中，对低压万能式断路器应用的一些肤浅看法。读者如有不同的意见和观点，还望大家一起探讨，如有写的不妥之处还望大家批评和指正。低压断路器附件的功能及应用 (2005/09/25 00:03)标签： 目录： 未分类 浏览字体：大中小低压断路器分为万能式断路器和塑料外壳式断路器两大类，目前我国万能式断路器主要生产有DWl5、DWl6、DWl7(ME)、DW45等系列，塑壳断路器主要生产有DZ20、CMl、TM30等系列。断路器都是由本体和附件组成。本体是不带任何附件，但能确保顺利合、分电路，并且有在电路或设备发生过载、短路等事故时，自动切断故障的功能，而附件作为断路器功能的派生补充，为断路器增加了控制手段和扩大保护功能，使断路器的使用范围更广、保护功能更齐全、操作和安装方式更多。目前断路器附件已成为断路器不可分割的一个重要部分。但附件并不是越齐全越好，这就要根据具体的控制线路和保护线路来合理地应用附件，避免造成不必要的浪费，同时要分清电压等级，交流或直流，辅助触头的对数等，如应用不当，不但不起保护作用，而且还会造成很大的经济损失。下面对断路器的附件功能和应用进行分析，使用户在应用断路器附件时有所帮助。 二、内部附件 1辅助触头；与断路器主电路分、合机构机械上连动的触头，主要用于断路器分、合状态的显示，接在断路器的控制电路中通过断路器的分合，对其相关电器实施控制或联锁，例如向信号灯、继电器等输出信号。万能式断路器有六对触头(三常开、三常闭)，DW45有八对触头(四常开、四常闭)。塑壳断路器壳架等级额定电流100A为单断点转换触头，225A及以上为桥式触头结构，约定发热电流为3A；壳架等级额定电流400A及以上可装两常开、两常闭，约定发热电流为6A。操作性能次数与断路器的操作性能总次数相同。 2报警触头：用于断路器事故的报警触头，且此触头只有当断路器脱扣分断后才动作，主要用于断路器的负载出现过载短路或欠电压等故障时而自由脱扣，报警触头从原来的常开位置转换成闭合位置，接通辅助线路中的指示灯或电铃、蜂鸣器等，显示或提醒断路器的故障脱扣状态。由于断路器发生因负载故障而自由脱扣的机率不太多，因而报警触头的寿命是断路器寿命的1/10。报警触头的工作电流一般不会超过1A。 3分励脱扣器：是一种用电压源激励的脱扣器，它的电压可与主电路电压无关。分励脱扣器是一种远距离操纵分闸的附件。当电源电压等于额定控制电源电压的70-110之间的任一电压时，就能可靠分断断路器。分励脱扣器是短时工作制，线圈通电时间一般不能超过1S，否则线会被烧毁。塑壳断路器为防止线圈烧毁，在分励脱扣线圈串联一个微动开关，当分励脱扣器通过衔铁吸合，微动开关从常闭状态转换成常开，由于分励脱扣器电源的控制线路被切断，即使人为地按住按钮，分励线圈始终不再通电就避免了线圈烧损情况的产生。当断路器再扣合闸后，微动开关重新处于常闭位置。但万能式DW45产品在出厂时要由用户在使用时在分励脱扣器线圈之前串联一组常开触头。 4欠电压脱扣器：欠电压脱扣器是在它的端电压降至某一规定范围时，使断路器有延时或无延时断开的一种脱扣器，当电源电压下降(甚至缓慢下降)到额定工作电压的70至35范围内，欠电压脱扣器应运作，欠电压脱扣器在电源电压等于脱扣器额定工作电压的35时，欠电压脱扣器应能防止断路器闭全；电源电压等于或大于85欠电压脱扣器的额定工作电压时，在热态条件下，应能保证断路器可靠闭合。因此，当受保护电路中电源电压发生一定的电压降时，能自动断开断路器切断电源，使该断路器以下的负载电器或电气设备免受欠电压的损坏。使用时，欠电压脱扣器线圈接在断路器电源侧，欠电压脱扣器通电后，断路器才能合闸，否则断路器合不上闸。 三、外部附件 1电动操作机构，是用于远距离自动分闸和合闸断路器的一种附件，电动操作机构有电动机操作机构和电磁铁操作机构两种，电动机操作机构为塑壳式断路器壳架等级额定电流400A及以上断路器和万能式断路器，电磁铁操作机构适用于塑壳断呼器壳架等级额定电流225A及以下断路器，无论是电磁铁或电动机，它们的吸合和转动方向都是相同，仅由电动操作机构内部的凸轮的位置来达到合、分，断路器在用电动机构操作时，在额定控制电压的85-110之间的任一电压下，应能保证断路器可靠闭合。 2释能电磁铁：这种释能电磁铁适用于万能式断路器有电动机预储能机构(由电动储能机构使它的操作弹簧机构储能)。当用户按下按钮，电磁铁线圈激励后，电磁铁闭合使储能弹簧释放，断路器合闸。 3转动操作手柄，适用于塑壳断路器，在断路器的盖上装转动操作手柄的机构，手柄的转轴装在它的机构配合孔内，转轴的另一头穿过抽屉柜的门孔，旋转手柄的把手装在成套装置的门上