电力工程中断路器的故障处理

电力工程中断路器的故障处理

卢国辉

（佛山市劲能电力工程有限公司广东佛山528000）

摘要：随着我国电力工程发展不断加快，人们对电的使用越来越广泛，生活中对电力的依赖也越来越大，电力工程中电力设备长期、稳定、可靠地运行，是满足人们日益增长的生活需要的根本条件。本文针对电力工程配网工程中的电力设备，对常用断路器出现的故障进行深入分析，并提出相应的技术应对措施，提升了检修常用断路器修复处理的技术水平。

关键词：电力工程；电力设备；配网工程；断路器；故障；修复

一、引言

现在我国电力工程的规模越来越大，功能也越来越强，设备都朝着集成化与智能化的方向进行发展。不管工程的规模如何扩大，其核心内容都不变，都是为满足人们更好的生活与需要而发展。电力工程的目的就是保证满足人们日益增加的用电需求。而电力设备能否长期、稳定、可靠地运行，依赖的是所有电力设备是否都在健康的工作状态下。

在整个电力工程中，配网工程与人们的关系最紧密，而配网工程的电力设备中断路器的分量是无可替代的。往往一个断路器是否正常，都关系着一片居民的正常用电。

本文就配网工程中的断路器故障进行深入分析，从最基本的原理入手，快速解决断路器故障。

二、断路器的原理

在电力工程中断路器是一个非常重要的电力设备，无论是超高压、高压、还是低压等供电系统，都一定有断路器的存在。断路器的一般作用是切断和接通负荷电路，断路器本体有着不同的保护功能，特定的情况下它还有着切断故障电路，防止电力事故扩大的作用。

断路器的种类有很多，不同的电压等级，不同的使用环境，所使用的断路器都可能不一样。但是断路器的原理都基本是一样的，从其构造上分为：触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳与基架等组成。

不同型号断路器其动作过程都有不同，但是大体上都可简单理解为：机构储能（永磁机构的储能是电容的充电）->断路器合闸->机构保持合闸状态->断路器分闸（或者脱扣器动作）->机构释能。永磁机构故障本文不作分析。

三、配网工程中高压断路器常见故障以及如何快速处理

在配网工程中少油断路器已经被淘汰，KYN型的真空断路器使用非常广泛，使用永磁机构的断路器正在逐步应用，本文高压断路器故障主要针对使用弹簧机构的断路器进行分析，以下文中所指的KYN型断路器都指使用弹簧机构的断路器。

KYN型断路器按照其工作原理，将断路器的故障分为以下几个类型：断路器无法储能，断路器不能合闸，断路器不能分闸，断路器无法摇进或摇出等。

1.断路器无法储能

KYN型断路器一般都有两种储能方式，一种是电动储能，另外一种是手动储能。

故障现象是电动无法储能，但手动可以储能，这种情况可以将故障直接定位在电动储能回路部分。这类故障主要原因有：储能电机故障；面板上的储能开关故障；DL接点接触不良；柜体与断路器之间连线接头（航空插头）接触不良等引起。曾经接触过由于储能电机电源线在航空插头的插针上由于压接不牢，插拔航空插头后，电动储能一时正常一时无反应，更换插针重新压接后故障排除。

若手动储能回路也不能正常储能时，应首先检查储能机构是否干涩，齿轮表面有没有生锈等。通常情况是由于机构长期不动作，齿轮的动作部分生锈，导致机构某些元件卡死。对应这情况最简单的方法就是使用除锈剂对故障部位进行除锈。还有些案例是由于断路器机构长期工作在高温的环境下，机构内的润滑油发生质变，将机构的元件粘住或固定，使到机构无法正常动作，这种情况下需要将原来的润滑油稀释，使用热风枪或使用溶剂融化润滑油。还有一种情况就是储能机构拉住储能棘轮的弹簧走位或是失去弹力，该情况需要将弹簧修复才能排除故障。在机构故障排除后必须使用润滑油对机构进行保养。

2.断路器不能合闸

断路器其他功能正常，但合闸时断路器不动作。

针对这种情况分析，首先检查电动操作回路动作是否正常，电动合闸的动作元件（一般是合闸脱扣器）是否正常，若合闸动作元件没有动作，则需要通过检查合闸回路的二次部分，如：合闸线圈、合闸按钮以及二次线等有没有故障。有些情况是合闸动作元件有动作但是动作无力，可能是合闸动作元件故障或工作电压过低导致。

若电动回路工作正常则引起该类故障主要原因就是机构保护或机构合闸传动故障。这时候首要检查的是断路器小车位置，是否到位，机械连锁状态等。若不到位就摇到相应位置。若小车到位，再检查断路器机械连锁状态，或机械连锁功能是否影响断路器正常工作。曾经有过因为断路器使用电磁锁作为连锁元件，因为永磁体失磁导致电磁锁不能正常工作，最终导致断路器不能正常合闸，更换电磁锁故障排除。若以上所述都正常，则检查合闸的机构动作是否顺畅，合闸传动轴是否被卡或行程不够。传动轴被卡可能由于润滑油变质固化引起，需要将润滑油溶解再重新上油保养；若是行程不够则要检查影响传动轴的连接元器件，有些情况是机构内某些元器件发生形变，导致合闸传动轴不能转动到特定位置；有些情况是某些弹簧已经发生形变失去弹力或脱离正常使用位置使到机构内影响合闸传动轴的元器件不能完全复位，这时则需更换弹簧或重新复位。

断路器不能合闸还有一种情况就是：合闸后断路器马上分闸。针对这种情况，首先要分析为何会分闸。检查要从能引起分闸的元器件开始查找，先分析从脱扣器，看是否有脱扣器动作；再分析能引起分闸的其他元器件，检查是否分闸轴杆被锁或被卡在分闸位置等。

3.断路器不能分闸

断路器不能发闸，该类故障主要是从二次回路进行分析，分励脱扣器有没有动作，若不动作，具体解决方法与断路器不能合闸相似，不再复述。而机械部分的主要分析部位就是分闸轴杆，其有没有被润滑油的质变影响，其他元器件的形变导致轴杆不能动作，都可以让断路器不能进行分闸动作。

4.断路器无法摇进或摇出

这类故障主要在于小车的机构，小车的进出机构一般是在小车底部。机构位置不对应是该类故障的主要原因。还有一个原因就是断路器内带有控制锁，该锁锁住小车，只有在打开控制锁后小车才能进出。

现在配网工程中使用的环网柜基本都是负荷开关，该类型的开关其基本原理几乎一样，除开使用的负荷开关与断路器的保护分闸上有区别外，故障问题大都出于弹簧机构的元器件上，问题解决方法与使用弹簧机构的断路器雷同。

四、低压断路器常见故障

对于配网工程中，低压万能式断路器（框架式断路器）作为低压柜的进、出线开关使用最为广泛，本文针对这类开关进行分析。

低压万能式断路器下文简称断路器，在使用中常见的故障有以下类型：断路器不能储能；断路器不能合闸；断路器不能分闸；电子脱扣器乱动作等。

1.断路器不能储能

断路器的储能机构都使用弹簧储能，一般有电动储能以及手动储能。

电动储能都使用电机进行储能，电机通过棘轮带动储能机构对弹簧进行储能；而手动储能则使用操作把手通过棘轮带动储能机构对弹簧进行储能。从其动作过程可以看出都是通过棘轮组队弹簧进行储能，但是两组棘轮的位置可能不一样，要对应不同型号断路器按不同机构进行分析。

储能机构故障在本人接触到的检修中所占的比例相对较多，引起该类故障的原因主要有：润滑油固化，齿轮运行不畅，储能回路元器件变形等导致机构不能储能；机构内部棘轮复位弹簧脱位、变形，导致机构不能储能。

解决该类故障，分析的重点是棘轮部分，因为棘轮复位弹簧脱位、变形，导致储能把手或储能电机发生空转，而储能机构不能储能。曾经接触过因为断路器长期保持在闭合状态，储能电机的齿轮的棘轮由于润滑油固化，在分开断路器后储能电机动作，直接将电动齿轮组棘轮盘打坏，然后储能电机空转不停。因为不同的机构其结构方式都有不同，棘轮组的位置都不同，但是一般都是在电动机的轴心以及储能把手附近。找到棘轮后处理方式就是除锈、融掉固化润滑油，然后加上润滑油加以保养。

2.断路器不能合闸

断路器合闸分电动以及手动两部分，电动回路部分主要检查电源、合闸线圈、合闸按钮，有时候由于电子脱扣器动作未复位也导致断路器不能合闸，这样只要将电子脱扣器复位就行。

手动合闸不动作，就要从机构上分析原因。只要找到合闸连杆半轴（如图所示），分析带动连杆的各个元器件，故障原因很容易发现。主要有合闸按钮故障、连杆不能带动或动作卡涩等。连杆不能带动或卡涩，本人碰见的都是由于弹簧脱位、形变或润滑油固化导致。

断路器小车没有摇到合适的位置也能引起断路器不能合闸，由于断路器机构处于保护状态，固只要将小车摇出到断开然后再摇进到相应位置就能正常工作。

还有一种情况就是断路器合闸后马上分闸，本人接触到的有三种情形：分闸连杆（如图所示）卡住在分闸位置，导致一合即分；电子脱扣器的永磁体部分失磁，合闸瞬间产生的电磁力与震动导致脱扣器动作，脱扣器动作。永磁体失去磁性，若赶送电可先用工具将脱扣器暂时顶住，待送电后再放开工具，但是这种方法只能作为暂时应用。脱扣器动作就要分析其动作的原因，多数是有失压保护，但是现场还未送电，导致一合即分。

3.断路器不能分闸

断路器不能分闸的原因与不能合闸相似，排除了电动回路后，机构的主要问题在于分闸连杆半轴和分闸按钮上，处理方式也一样。

还有一种情况就是断路器一经储能马上合闸，这种情况多数出于机构润滑油固化，导致合闸连杆固定在待合闸状态。还有就是因为合闸按钮故障以及拉动合闸连杆的复位弹簧脱位、变形都能导致断路器发生这种情况。

4.电子脱扣器故障

电子脱扣器长期在断路器上，若断路器长期处于高负荷状态，且外部环境不能有效通风，可能加速电子脱扣器内部元件老化。

由于电子脱扣器故障的导致断路器跳闸有几个原因：设定的定值有误；电流互感器发生故障，导致输出电信号有误；电子脱扣器内部元件故障等。对于这些故障除了定值有误能通过更改定值排除故障外，其他故障只能通过更换故障元件来处理。

五、结语

万变不离其宗，断路器作为电力系统中的重要电力设备，只要理解断路器的基本动作原理，从理论出发结合实际，如何快速判断断路器故障，以及如何快速处理，对断路器进行快速修复，本文都进行了详细分析，并提出了相应的快速修复方法。对提高相应的技术人员检修常见断路器快速修复处理的技术水平有着非常积极的作用。

参考文献：

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