6kv真空开关浅析

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【摘 要】断路器作为现代电力系统中不可或缺的重要组成部分，它的正确分合闸对电力系统的安全运行起着至关重要的作用。

【关键词】6kv开关；断路器；故障；分合闸

一、真空断路器机构

1.1断路器的基本结构

断路器的操动机构主要有①电磁操动机构；②弹簧操动机构；③液压操动机构；④气动操动机构。断路器分为触头系统，操作机构和脱扣器三部分。

1.1.1触头系统：触头分主触头和弧触头两档弧触。弧触先于主触头接触，而迟于主触头断开，以限制主触头的电磨损，三相触头装在绝缘性能良好的底板上，构成了断路器的触头系统。

1.1.2灭弧室采用栅片灭弧方式，上部有冷却电弧和限制飞弧距离的灭弧室，相间隔板将各相触头分隔，将触头与机构隔开，当燃弧时，灭弧室下端形成一个压力区域，对电弧产生气吹作用，加速电弧向上运动，有效地防止相间短路。

1.1.3操作机构：采用多连杆结构，采用滚轮滑动支点，既减少脱扣环节的磨擦，又减少了脱扣力，保证了脱扣的稳定性，提高了机构的寿命和可靠性。

1.2真空断路器

操动机构和真空灭弧室13前后布置，采用上传动方式，操动机构通过绝缘拉杆与真空灭弧室导电杆相连接，带动真空灭弧室动触头以规定的机械参数实现开关的合分操作。

断路器配用陶瓷壳和玻璃壳纵磁场真空灭弧室。当动、静触头在操动机构作用下带电分闸时，触头间隙将燃烧真空电弧并在电流过零时熄灭电弧。纵磁场触头的特殊结构，燃弧期间触头间隙会产生适当的纵向磁场，磁场作用可使电弧扩散均匀分布在触头表面，维持低的电弧电压，并使真空灭弧室具有较高的弧后介质强度恢复速度、小的电弧能量和小的电腐蚀速率。从而提高了断路器开断短路电流的能力和电寿命。

在真空泡内触头拉开讨，产生电弧，电弧内携带了蒸发的金属气体，这些气体是从触头表面产生的，最后还会冷却在触头表面和封闭罩的内表面。当电流过零点时，原始的真空状态迅速恢复，间隙处的介电强度迅速增加，电路被切断。

CD17电磁操动机构与ZN28—10户内真空断路器配套使用。CD17电磁操动机构为平面五连杆机构，采用半轴脱扣，具有自由脱扣功能，脱扣功小，为了防止铁芯吸合时粘附，合闸铁芯加一黄铜垫和压缩弹簧，以保证铁芯合闸终了时迅速下，线圈和铁芯装有铜套，起导向作用并防止铁芯运动时磨损线圈。合闸电磁铁下部由铸铁座和调整缓冲垫组成，座上装有合闸手柄供检修时手动合闸用，橡胶调整缓冲垫不仅可起到铁芯缓冲用，并可调整铁芯顶与轮之间隙，以调整合闸速度。

1.4真空断路器的屏蔽罩作用

1.4.1屏蔽罩在燃弧时。

冷凝合吸附了触头上蒸发的金属蒸汽和带点粒子，不使其凝结在外壳的内表面，增大了开断能力，提高了容器内的沿面绝缘强度，同事防止带电粒子返回触头间隙，减少发生重燃的可能性。

1.4.2屏蔽罩物理作用。

屏蔽罩改善灭弧室内的电厂和电容，以获得良好的绝缘性能。

二、常见故障分析

在开关的常见故障中，分闸线圈和合闸线圈的故障占了开关故障的90%以上。下面主要对其分、合闸线圈常见故障进行简要分析并提出相应的维护措施。

2.1常见导致分闸线圈烧毁的原因分析

2.1.1分闸控制回路辅助开关接点使用不当。分闸控制回路上接有一个延时动合接点，该延时的目的为了保证断路器在合闸过程中出现短路故障时能完成自由脱扣。然而，当断路器开关合闸时间极短，远小于断路器的分闸时间，断路器未来的及脱扣时就已经合闸到位。此时，分闸控制回路的延时接点的延时作用将失去意义。

2.1.2辅助开关分合闸状态和调整不当。在断路器分合闸状态时，应调整辅助开关使其指示到指示的范围内，然而实际调整断路器开距和超行程等参数时，会改变断路器的初始状态，而辅助开关分合闸位置的初始状态未做相应调整，将导致辅助开关不能正常切换分合闸回路而使分闸线圈烧毁。

2.1.3开关柺臂松动。在开关正常分合闸时，振动力比较大，经过长期多次的开关分合闸会导致辅助开关柺臂螺丝松动，是辅助开关不能正常、准确的切换，导致开关分闸线圈烧毁。

2.1.4分闸电磁铁机械故障。分闸机构机械故障。线圈松动造成断路器分闸时电磁铁铁芯移位，使铁芯卡涩，造成线圈烧毁；或由于铁芯的活动行程短，当接通分闸回路电源时，铁芯顶不开脱扣机构，使线圈长时间通电，导致烧毁。

2.2防止分闸线圈烧毁措施

1、将分闸回路的延时动合接点改接为一对普通的常开接点，经常检查辅助开关的接点及辅助开关的柺臂螺丝，正确调整辅助开关的位置，是辅助开关和开关分合闸位置正确、有效的配合。

2、固定好分合闸线圈，经常检查分闸线圈的铁芯有无卡涩。

3、正确调整好开关四连杆机构，经常检查开关的自由脱扣是否正常，开关的低电压动作试验是否满足要求。

2.3合闸线圈烧毁的原因

2.3.1开关机构故障。当开关合闸控制回路正常时，开关出现拒合的大部分故障为断路器灭弧室内导电杆的导向板损坏，使导电杆偏离垂直运动轨迹。当开关合闸时，导电杆不能正常运动，开关合闸铁芯受到一个反作用力，使合闸铁芯过载，引起线圈烧坏。

2.3.2辅助开关位置不当。正常合闸时，开关的合闸接触器的线圈回路与辅助开关的常闭延时接点串联，开关合闸后，辅助开关接点自动切断合闸回路，当辅助开关位置不当时，可造成合闸线路通电时间过长，导致合闸线圈烧毁。

2.3.3合闸接触器故障。开关合闸时，由于合闸电流比较大，控制回路不能直接控制合闸线圈，只能通过合闸接触器间接接通合闸线圈。因此，当合闸接触器发生故障时，不能及时断开，使合闸线圈通电时间过长烧毁合闸线圈。

2.3.4合闸线圈烧毁的预防措施。

1、正确调整辅助开关的位置。

2、经常检查开关合闸接触器线圈的电阻及主触点。

三、总结

了解学习正确使用和维护6kv小车开关，能大大的降低开关故障率，减少维修人员的工作量，提高6kv厂用电系统运行的可靠性。对电力系统的稳定运行起着不可忽视的作用。

参考文献

[1]电力行业职业技能鉴定指导中心编.发电厂集控运行技术问答.中国电力出版社.2005（10）：142-147

[2]苏彦坤.电气运行技术标准.云浮发电厂标准化委员会.2003（10）：44-47