斷路器
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斷
路器（英文名稱(chēng)：circuit-breaker，circuit
breaker）是指能夠關(guān)合、承載和開(kāi)斷正?；芈窏l件下的電流，并能關(guān)合、在規定的時(shí)間內承載和開(kāi)斷異?；芈窏l件（包括短路條件）下的電流的開(kāi)關(guān)裝置。
斷路器可用來(lái)分配電能，不頻繁地啟動(dòng)異步電動(dòng)機，對電源線(xiàn)路及電動(dòng)機等實(shí)行保護，當它們發(fā)生嚴重的過(guò)載或者短路及欠壓等故障時(shí)能自動(dòng)切斷電路，其功能相當
于熔斷器式開(kāi)關(guān)與過(guò)欠熱繼電器等的組合。而且在分斷故障電流后一般不需要變更零部件。目前，已獲得了廣泛的應用。
主要分類(lèi)
按操作方式分：有電動(dòng)操作、儲能操作和手動(dòng)操作；
按結構分：有萬(wàn)能式和塑殼式；
按使用類(lèi)別分：有選擇型和非選擇型；
按滅弧介質(zhì)分：有油浸式、六氟化硫、真空式和空氣式；
按動(dòng)作速度分：有快速型和普通型；
按極數分：有單極、二極、三極和四極等；
按安裝方式分：有插入式、固定式和抽屜式等。
工作原理
斷路器一般由觸頭系統、滅弧系統、操作機構、脫扣器、外殼等構成。
當短路時(shí)，大電流（一般10至12倍）產(chǎn)生的磁場(chǎng)克服反力彈簧， 脫扣器拉動(dòng)操作機構動(dòng)作，開(kāi)關(guān)瞬時(shí)跳閘。當過(guò)載時(shí)，電流變大，發(fā)熱量加劇，雙金屬片變形到一定程度推動(dòng)機構動(dòng)作（電流越大，動(dòng)作時(shí)間越短）。
現在有電子型的，使用互感器采集各相電流大小，與設定值比較，當電流異常時(shí)微處理器發(fā)出信號，使電子脫扣器帶動(dòng)操作機構動(dòng)作。
斷路器的作用是切斷和接通負荷電路，以及切斷故障電路，防止事故擴大，保證安全運行。而高壓斷路器要開(kāi)斷1500V，電流為1500-2000A的電弧，這些電弧可拉長(cháng)至2m仍然繼續燃燒不熄滅。故滅弧是高壓斷路器必須解決的問(wèn)題。
吹弧熄弧的原理主要是冷卻電弧減弱熱游離，另一方面通過(guò)吹弧拉長(cháng)電弧加強帶電粒子的復合和擴散，同時(shí)把弧隙中的帶電粒子吹散，迅速恢復介質(zhì)的絕緣強度。
低壓斷路器也稱(chēng)為自動(dòng)空氣開(kāi)關(guān)，可用來(lái)接通和分斷負載電路，也可用來(lái)控制不頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機。它功能相當于閘刀開(kāi)關(guān)、過(guò)電流繼電器、失壓繼電器、熱繼電器及漏電保護器等電器部分或全部的功能總和，是低壓配電網(wǎng)中一種重要的保護電器。
低壓斷路器具有多種保護功能（過(guò)載、短路、欠電壓保護等）、動(dòng)作值可調、 分斷能力高、操作方便、安全等優(yōu)點(diǎn)，所以目前被廣泛應用。結構和工作原理低壓斷路器由操作機構、觸點(diǎn)、保護裝置（各種脫扣器）、滅弧系統等組成。
低壓斷路器的主觸點(diǎn)是靠手動(dòng)操作或電動(dòng)合閘的。主觸點(diǎn)閉合后，自由脫扣機構將主觸點(diǎn)鎖在合閘位置上。過(guò)電流脫扣器的
線(xiàn)圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯(lián)，欠電壓脫扣器的線(xiàn)圈和電源并聯(lián)。當電路發(fā)生短路或嚴重過(guò)載時(shí)，過(guò)電流脫扣器的銜鐵吸合，使自由脫扣機構動(dòng)作，主觸點(diǎn)
斷開(kāi)主電路。當電路過(guò)載時(shí)，熱脫扣器的熱元件發(fā)熱使雙金屬片上彎曲，推動(dòng)自由脫扣機構動(dòng)作。當電路欠電壓時(shí)，欠電壓脫扣器的銜鐵釋放。也使自由脫扣機構動(dòng)
作。分勵脫扣器則作為遠距離控制用，在正常工作時(shí)，其線(xiàn)圈是斷電的，在需要距離控制時(shí)，按下起動(dòng)按鈕，使線(xiàn)圈通電，銜鐵帶動(dòng)自由脫扣機構動(dòng)作，使主觸點(diǎn)斷
開(kāi)。
內部附件
輔助觸頭：與斷路器主電路分、合機構機械上連動(dòng)的觸頭，主要用于斷路器分、
合狀態(tài)的顯示，接在斷路器的控制電路中通過(guò)斷路器的分合，對其相關(guān)電器實(shí)施控制或聯(lián)鎖。例如向信號燈、繼電器等輸出信號。塑殼斷路器殼架等級額定電流100A為單斷點(diǎn)轉換觸頭，225A及以上為橋式觸頭結構，約定發(fā)熱電流為3A；殼架等級額定電流400A及以上可裝兩常開(kāi)、兩常閉，約定發(fā)熱電流為6A。操作性能次數與斷路器的操作性能總次數相同。
斷路器（圖3）
報警觸頭：用于斷路器事故的報警觸頭，且此觸頭只有當斷路器脫扣分斷后才動(dòng)作，主要用于斷路器的負載出現過(guò)載短路或欠電壓等故障時(shí)而自由脫扣，報警觸頭從原來(lái)的常開(kāi)位置轉換成閉合位置，接通輔助線(xiàn)路中的指示燈或電鈴、蜂鳴器等，顯示或提醒斷路器的故障脫扣狀態(tài)。由于斷路器發(fā)生因負載故障而自由脫扣的機率不太多，因而報警觸頭的壽命是斷路器壽命的1/10。報警觸頭的工作電流一般不會(huì )超過(guò)1A。
分勵脫扣器：分勵脫扣器是一種用電壓源激勵的脫扣器， 它
的電壓與主電路電壓無(wú)關(guān)。分勵脫扣器是一種遠距離操縱分閘的附件。當電源電壓等于額定控制電源電壓的70%-110%之間的任一電壓時(shí)，就能可靠性的分斷
斷路器。分勵脫扣器是短時(shí)工作制，線(xiàn)圈通電時(shí)間一般不能超過(guò)1S，否則線(xiàn)就會(huì )被燒毀。塑殼斷路器為防止線(xiàn)圈燒毀，在分勵脫扣線(xiàn)圈串聯(lián)一個(gè)微動(dòng)開(kāi)關(guān)，當分勵
脫扣器通過(guò)銜鐵吸合，微動(dòng)開(kāi)關(guān)從常閉狀態(tài)轉換成常開(kāi)，由于分勵脫扣器電源的控制線(xiàn)路被切斷，即使人為的按住按鈕，分勵線(xiàn)圈始終不會(huì )再通電這就避免了線(xiàn)圈燒
損情況的產(chǎn)生。當斷路器再扣合閘后，微動(dòng)開(kāi)關(guān)重新處于常閉位置。
欠電壓脫扣器：欠電壓脫扣器是在它的端電壓降至某一規定范圍時(shí)，使斷路器有延時(shí)或無(wú)延時(shí)斷開(kāi)的一種脫
扣器，當電源電壓下降（甚至緩慢下降）到額定工作電壓的70%至35%范圍內，欠電壓脫扣器應運作，欠電壓脫扣器在電源電壓等于脫扣器額定工作電壓的
35%時(shí)，欠電壓脫扣器應能防止斷路器閉合；電源電壓等于或大于85%欠電壓脫扣器的額定工作電壓時(shí)，在熱態(tài)條件下，應能保證斷路器可靠閉合。因此，當受
保護電路中電源電壓發(fā)生一定的電壓降時(shí)，能自動(dòng)斷開(kāi)斷路器切斷電源，使該斷路器以下的負載電器或電氣設備免受欠電壓的損壞。使用時(shí)，欠電壓脫扣器線(xiàn)圈接在
斷路器電源側，欠電壓脫扣器通電后，斷路器才能合閘，否則斷路器合不上閘。
外部附件
電動(dòng)操作機構：這是一種是用于遠 距離自動(dòng)分閘和合閘斷路器的一種附件，電動(dòng)操作機構有電動(dòng)機操作機構和電磁鐵操
作機構兩種，電動(dòng)機操作機構為塑殼式斷路器殼架等級額定電流400A及以上斷路器，電磁鐵操作機構適用于塑殼斷路器殼架等級額定電流225A及以下斷路
器，無(wú)論是電磁鐵或電動(dòng)機，它們的吸合和轉動(dòng)方向都是相同，僅由電動(dòng)操作機構內部的凸輪的位置來(lái)達到合、分，斷路器在用電動(dòng)機構操作時(shí)，在額定控制電壓的
85%-110%之間的任一電壓下，應能保證斷路器可靠閉合。
轉動(dòng)操作手柄：適用于塑殼斷路器，在斷路器的蓋上裝轉動(dòng)操作手柄的機構，手柄的轉軸裝在它的機構配合
孔內，轉軸的另一頭穿過(guò)抽屜柜的門(mén)孔，旋轉手柄的把手裝在成套裝置的門(mén)上面所露出的轉軸頭，把手的圓形或方形座用螺釘固定的門(mén)上，這樣的安裝能使操作者在
門(mén)外通過(guò)手柄的把手順時(shí)針或逆時(shí)針轉動(dòng)，來(lái)確保斷路器的合閘或分閘。同時(shí)轉動(dòng)手柄能保證斷路器處于合閘時(shí)，柜門(mén)不能開(kāi)啟；只有轉動(dòng)手柄處于分閘或再扣，開(kāi)
關(guān)板的門(mén)才能打開(kāi)。在緊急情況下， 斷路器處于"合閘"而需要打開(kāi)門(mén)板時(shí)，可按動(dòng)轉動(dòng)手柄座邊上的紅色釋放按鈕。
加長(cháng)手柄：是一種外部加長(cháng)手柄，直接裝于斷路器的手柄上，一般用于600A及以上的大容量斷路器上，進(jìn)行手動(dòng)分合閘操作。
手柄閉鎖裝置：是在手柄框上裝設卡件，手柄上打孔然后用掛鎖鎖起來(lái)。主要用于斷路器處于合閘。
工作狀態(tài)時(shí)，不容許其他人分閘而引起停電事故，或斷路器負載側電路需要維修或不允許通電時(shí)，以防被人誤將斷路器合閘，從而保護維修人員的安全或用電設備的可靠使用。
基本特性
斷路器的特性主要有：額定電壓Ue；額定電流In；過(guò)載保護 （Ir或Irth）和短路保護（Im）的脫扣電流整定范圍；額定短路分斷電流（工業(yè)用斷路器Icu；家用斷路器Icn）等。
額定工作電壓（Ue）：這是斷路器在正常（不間斷的）的情況下工作的電壓。
額定電流（In）：這是配有專(zhuān)門(mén)的過(guò)電流脫扣繼電器的斷路器在制造廠(chǎng)家規定的環(huán)境溫度下所能無(wú)限承受的最大電流值，不會(huì )超過(guò)電流承受部件規定的溫度限值。
短路繼電器脫扣電流整定值（Im）：短路脫扣繼電器（瞬時(shí)或短延時(shí)）用于高故障電流值出現時(shí)，使斷路器快速跳閘，其跳閘極限Im。
額定短路分斷能力（Icu或Icn）：斷路器的額定短路分斷電流是斷路器能夠分斷而不被損害的最高
（預期的）電流值。標準中提供的電流值為故障電流交流分量的均方根值，計算標準值時(shí)直流暫態(tài)分量（總在最壞的情況短路下出現）假定為零。工業(yè)用斷路器額定
值（Icu）和家用斷路器額定值（Icn）通常以kA均方根值的形式給出。
短路分斷能力（Ics）：斷路器的額定分斷能力分為額定極限短路分斷能力和額定運行短路分斷能力兩種。
國標《低壓開(kāi)關(guān)設備和控制設備低壓斷路器》（GB14048.2—94）對斷路器額定極限短路分斷能力和額定運行短路分斷能力作了如下的解釋?zhuān)?/span>
KBCPS（SKBO）控制保護斷路器
1、斷路器的額定極限短路分斷能力（Icn）：按規定的實(shí)驗程序所規定的條件，不包括斷路器繼續承載其額定電流能力的分斷能力；
2、斷路器的額定運行短路分斷能力（Icn）：按規定的實(shí)驗程序所規定的條件，包括斷路器繼續承載其額定電流能力的分斷能力；
3、額定極限短路分斷能力（Icn）的試驗程序為O—t—CO。
其具體試驗是：把線(xiàn)路的電流調整到預期的短路電流值（例如380V
，50kA），而試驗按鈕未合，被試斷路器處于合閘位置，按下試驗按鈕，斷路器通過(guò)50kA短路電流，斷路器立即開(kāi)斷（open簡(jiǎn)稱(chēng)O），斷路器應完好，
且能再合閘。t為間歇時(shí)間，一般為3min，此時(shí)線(xiàn)路仍處于熱備狀態(tài)，斷路器再進(jìn)行一次接通（close簡(jiǎn)稱(chēng)C）和緊接著(zhù)的開(kāi)斷（O），（接通試驗是考核
斷路器在峰值電流下的電動(dòng)和熱穩定性）。此程序即為CO。斷路器能完全分斷，則其極限短路分斷能力合格。
4、斷路器的額定運行短路分斷能力（Icn）的試驗程序為O—t—CO—t—CO。它比Icn的試驗程序多了一次CO，經(jīng)過(guò)試驗，斷路器能完全分斷、熄滅電弧，就認定它的額定運行短路分斷能力合格。
因此，可以看出，額定極限短路分斷能力Icn指的是低壓斷路器在分斷了斷路器出線(xiàn)端最大三相短路電流后還可再正常運
行并再分斷這一短路電流一次，至于以后是否能正常接通及分斷，斷路器不予以保證；而額定運行短路分斷能力Ics指的是斷路器在其出線(xiàn)端最大三相短路電流發(fā)
生時(shí)可多次正常分斷。
IEC947—2《低壓開(kāi)關(guān)設備和控制設備低壓斷路器》標準規定：A類(lèi)斷路器（指僅有過(guò)載長(cháng)延時(shí)、 短
路瞬動(dòng)的斷路器）的Ics可以是Ics的25%、50%、75%和100%。B類(lèi)斷路器（有過(guò)載長(cháng)延時(shí)、短路短延時(shí)、短路瞬動(dòng)的三段保護的斷路器）的
Ics可以是Ics的50%、75%和100%。因此可以看出，額定運行短路分斷能力是一種比額定極限短路分斷電流小的分斷電流值，Ics是Icu的一個(gè)
百分數。
一般來(lái)說(shuō)，具有過(guò)載長(cháng)延時(shí)、短路短延時(shí)和短路瞬動(dòng)三段保護功能的斷路器，能實(shí)現選擇性保護，大多數主干線(xiàn)（包括變壓
器的出線(xiàn)端）都采用它作主保護開(kāi)關(guān)。不具備短路短延時(shí)功能的斷路器（僅有過(guò)載長(cháng)延時(shí)和短路瞬動(dòng)二段保護），不能作選擇性保護，它們只能使用于支路。
IEC92《船舶電氣》指出：具有三段保護的斷路器，偏重于它的運行短路分斷能力值，而使用于分支線(xiàn)路的斷路器，應確保它有足夠的極限短路分斷能力值。
無(wú)論是哪種斷路器，雖然都具備Icu和Ics這兩個(gè)重要的技術(shù)指標。 但
是，作為支線(xiàn)上使用的斷路器，可以?xún)H滿(mǎn)足額定極限短路分斷能力即可?，F在出現的較普遍的偏頗是寧取大，不取正合適，認為取大保險。但取得過(guò)大，會(huì )造成不必
要的浪費（同類(lèi)型斷路器，其H型—高分斷型，比S型—普通型的價(jià)格要貴1.3倍～1.8倍）。因此支線(xiàn)上的斷路器沒(méi)有必要一味追求它的運行短路分斷能力指
標。而對于干線(xiàn)上使用的斷路器，不僅要滿(mǎn)足額定極限短路分斷能力的要求，同時(shí)也應該滿(mǎn)足額定運行短路分斷能力的要求，如果僅以額定極限短路分斷能力Icu
來(lái)衡量其分斷能力合格與否，將會(huì )給用戶(hù)帶來(lái)不安全的隱患。
斷路器是一種基本的低壓電器，斷路器具有過(guò)載、短路和欠電壓保護功能，有保護線(xiàn)路和電源的能力。
主要技術(shù)指標是額定電壓、額定電流。斷路器根據不同的應用具有不同的功能，品種、規格很多，具體的技術(shù)指標也很多。
斷路器自由脫扣：斷路器在合閘過(guò)程中的任何時(shí)刻，若是保護動(dòng)作接通跳閘回路，斷路器完全能可靠地斷開(kāi)，這就叫自由脫扣。帶有自由脫扣的斷路器，可以保證斷路器合閘短路故障時(shí)，能迅速斷開(kāi)，可以避免擴大事故的范圍。
接線(xiàn)方式
斷路器的接線(xiàn)方式有板前、板后、插入式、抽屜式，用戶(hù)如無(wú)特殊要求，
均按板前供貨，板前接線(xiàn)是常見(jiàn)的接線(xiàn)方式。[1]
斷路器
1、板后接線(xiàn)方式：板后接線(xiàn)最大特點(diǎn)是可以在更換或維修斷路器，不必重新接線(xiàn)，只須將前級電源斷開(kāi)。由于該結構特
殊，產(chǎn)品出廠(chǎng)時(shí)已按設計要求配置了專(zhuān)用安裝板和安裝螺釘及接線(xiàn)螺釘，需要特別注意的是由于大容量斷路器接觸的可靠性將直接影響斷路器的正常使用，因此安裝
時(shí)必須引起重視，嚴格按制造廠(chǎng)要求進(jìn)行安裝。
2、插入式接線(xiàn)：在成套裝置的安裝板上，先安裝一個(gè)斷路器的安裝座，安裝座上6個(gè)插頭，斷路器的連接板上有6個(gè)插
座。安裝座的面上有連接板或安裝座后有螺栓，安裝座預先接上電源線(xiàn)和負載線(xiàn)。使用時(shí)，將斷路器直接插進(jìn)安裝座。如果斷路器壞了，只要拔出壞的，換上一只好
的即可。它的更換時(shí)間比板前，板后接線(xiàn)要短，且方便。由于插、拔需要一定的人力。因此目前中國的插入式產(chǎn)品，其殼架電流限制在最大為400A。從而節省了
維修和更換時(shí)間。插入式斷路器在安裝時(shí)應檢查斷路器的插頭是否壓緊，并應將斷路器安全緊固，以減少接觸電阻，提高可靠性。
3、抽屜式接線(xiàn)：斷路器的進(jìn)出抽屜是由搖桿順時(shí)針或逆時(shí)針轉動(dòng)的，在主回路和二次回路中均采用了
插入式結構，省略了固定式所必須的隔離器，做到一機二用，提高了使用的經(jīng)濟性，同時(shí)給操作與維護帶來(lái)了很大的方便，增加了安全性、可靠性。特別是抽屜座的主回路觸刀座，可與NT型熔斷路器觸刀座通用，這樣在應急狀態(tài)下可直接插入熔斷器供電。
工作條件
周?chē)諝鉁囟龋褐車(chē)諝鉁囟壬舷?40℃；○周?chē)諝鉁囟认孪?5℃；周?chē)諝鉁囟?4h的平均值不超過(guò)+35℃。
海拔：安裝地點(diǎn)的海拔不超過(guò)2000m。
大氣條件：大氣相對濕度在周?chē)諝鉁囟葹?40℃時(shí)不超過(guò)50%；在較底溫度下可以有較高的相對濕度；最濕月的月平均最大相對濕度為90%，同時(shí)該月的月平均最低溫度+25℃，并考慮到因溫度變化發(fā)生在產(chǎn)品表面上的凝露。
污染等級：污染等級為3級。
控制回路：
1、應能監視控制回路保護裝置及其跳、 合閘回路的完好性，以保證斷路器的正常工作；
2、應能指示斷路器正常合閘和分閘的位置狀態(tài)，并在自動(dòng)合閘和自動(dòng)跳閘時(shí)有明顯的指示信號；
3、合閘和跳閘完成后，應能使命令脈沖解除，即能切斷合閘或跳閘的電源；
4、在無(wú)機械防跳裝置時(shí)，應加裝電氣防跳裝置；
5、斷路器的事故跳閘信號回路，應按“不對應原理”接線(xiàn)；
6、對有可能出現不正常工作狀態(tài)或故障的設備，應裝設預告信號；
7、彈簧操作機構、手動(dòng)操作機構的電源可為直流或交流，電磁操作機構的電源要求用直流。
發(fā)展狀況
世界上最早的斷路器產(chǎn)生于1885年，它是一種刀開(kāi)頭和過(guò)電流脫扣器的組合。 1905年，具有自由脫扣裝置的空氣斷路器誕生。1930年以來(lái)，隨著(zhù)科技的進(jìn)步，電弧原理的發(fā)現和各種滅弧裝置的發(fā)明，逐漸形成了目前的機構。50年代末，由于電子元件的興起，又產(chǎn)生了電子脫扣器，到了今天，由于單片機的普及又有了智能型斷路器的問(wèn)世。
常見(jiàn)的有低壓斷路器和真空斷：
低壓斷路器是用于交流電壓1200V，直流電壓1500V的電路中起通斷、控制或保護等作用的電器。低壓斷路器是電
器工業(yè)的重要組成部分，在機械行業(yè)中是基礎配套件，在配電系統中低壓成套開(kāi)關(guān)設備主要由各種低壓斷路器元件構成，低壓斷路器的功能及性能對低壓成套開(kāi)關(guān)設
備起著(zhù)至關(guān)重要的作用。發(fā)電設備所發(fā)出電能的80%以上是通過(guò)低壓斷路器分配使用的。每增加1萬(wàn)kW發(fā)電設備，約需2萬(wàn)件左右的各類(lèi)低壓斷路器與之配套。
在工業(yè)自動(dòng)化系統中，也需要由低壓斷路器構成的各種控制屏、控制臺、控制器等產(chǎn)品。中國低壓斷路器行業(yè)自1949午后，是在一些修理、裝配簡(jiǎn)單電器工廠(chǎng)的
基礎上逐步發(fā)展成能獨立設計、生產(chǎn)的行業(yè)，到1979共有生產(chǎn)企業(yè)600多家，經(jīng)過(guò)1985～1986年、1990～1991年兩個(gè)發(fā)展高峰，1995年
低壓斷路器行業(yè)已有生產(chǎn)企業(yè)約1500家。
目前中國低壓斷路器制造企業(yè)主要集中在北京、天津、遼寧、上海、江蘇、浙江、廣東等地，在促進(jìn)國民經(jīng)濟發(fā)展的同時(shí)，也暴露出許多問(wèn)題。主要有以下兩點(diǎn)：
1.企業(yè)規模偏小，且數量過(guò)多。目前中國低壓斷路器生產(chǎn)企業(yè)中，年銷(xiāo)售收入和總資產(chǎn)均在5億元以上的大型企業(yè)只有2～4家，絕大多數都是中小企業(yè)，導致企業(yè)缺乏規模經(jīng)濟和競爭力；而且中國低壓斷路器生產(chǎn)企業(yè)由建國初期發(fā)
展到現今的1500多家，企業(yè)數量過(guò)多，導致經(jīng)濟資源過(guò)于分散，缺乏整體創(chuàng )新動(dòng)力，導致生產(chǎn)效率、經(jīng)濟效益和市場(chǎng)競爭力不高。
2.區域結構趨同，重復建設嚴重。中國低壓電器行業(yè)由于盲目上項目、鋪攤子，地區產(chǎn)業(yè)趨同化現象嚴重，低水平重復建設，造成產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)剩、能源、原材料利用率低、經(jīng)濟效益低下以及地區保護、惡性競爭等后果。
真空斷路器技術(shù)的進(jìn)步，真空斷路器技術(shù)的進(jìn)步表現在大容量化、低過(guò)電壓化、智能化和小型化。而這一進(jìn)步又是由于真空
技術(shù)、滅弧室技術(shù)的發(fā)展及采用新工藝、新材料及新操動(dòng)技術(shù)的結果。據發(fā)明者介紹，這種技術(shù)除了可以作為傳統電機技術(shù)的替代技術(shù)以外，還將為直流電機拓展更
為廣闊的發(fā)展和應用空間。如開(kāi)發(fā)大容量直流電機代替高壓直流輸電網(wǎng)供電的交流同步發(fā)電機和換流站設備，不僅可以節省大量換流站的建設費用，還可大幅度降低變電損耗。
今后斷路器會(huì )向著(zhù)專(zhuān)用型、多功能、低過(guò)電壓、智能化等方向發(fā)展。
故障處理
“拒合”故障的判斷和處理
發(fā)生“拒合”情況，基本上是在合閘操作和重合閘過(guò)程中。此種故障危害性較大，例如在事故情況下要求緊急投入備用電源時(shí)，如果備用電源斷路器拒絕合閘，則會(huì )擴大事故。判斷斷路器“拒合”的原因及處理方法一般可以分三步。
1）檢查前一次拒絕合閘是否因操作不當引起（如控制開(kāi)關(guān)放手太快等），用控制開(kāi)關(guān)再重新合一次。
2）若合閘仍不成功，檢查電氣回路各部位情況，以確定電氣回路是否有故障。檢查項目是：合閘控制電源是否正常；合閘控制回路熔斷器和合閘回路熔斷器是否良好；合閘接觸器的觸點(diǎn)是否正常；將控制開(kāi)關(guān)扳至“合閘時(shí)”位置，看合閘鐵芯動(dòng)作是否正常。
3）如果電氣回路正常，斷路器仍不能合閘，則說(shuō)明為機械方面故障，應停用斷路器，報告調度安排檢修處理。
經(jīng)過(guò)以上初步檢查，可判定是電氣方面，還是機械方面的故障。常見(jiàn)的電氣回路故障和機械方面的故障分別敘述如下。
1、電氣方面常見(jiàn)的故障
若合閘操作前紅、綠燈均不亮，說(shuō)明無(wú)控制電源或控制回路有斷線(xiàn)現象?？蓹z查控制電源和整個(gè)控制回路上的元件是否正常，如：操作電壓是否正常，熔斷器是否熔斷，防跳繼電器是否正常，斷路器輔助接點(diǎn)接觸是否良好等。
當操作合閘后綠燈閃光，而紅燈不亮，儀表無(wú)指示，喇叭響，斷路器機械分、合閘位置指示器仍在分閘位置，則說(shuō)明操作手柄位置和斷路器的位置不對應，斷路器未合上。其常見(jiàn)的原因有：合閘回路熔斷器熔斷或接觸不良；合閘接觸器未動(dòng)作；合閘線(xiàn)圈發(fā)生故障。
當操作斷路器合閘后，綠燈熄滅，紅燈瞬時(shí)明亮后又熄滅，綠燈又閃光且有喇叭響，說(shuō)明斷路器合上后又自動(dòng)跳閘。其原因可能是斷路器合在故障線(xiàn)路上造成保護動(dòng)作跳閘或斷路器機械故障不能使斷路器保持在合閘狀態(tài)。
若操作合閘后綠燈閃光或熄滅，紅燈不亮，但表計有指示，機械分、合閘位置指示器在合閘位置，說(shuō)明斷路器已經(jīng)合上?？赡艿脑蚴菙嗦菲鬏o助接點(diǎn)接觸不良，例如常閉接點(diǎn)未斷開(kāi)，常開(kāi)接點(diǎn)未合上，致使綠燈閃光和紅燈不亮；還可能是合閘回路斷線(xiàn)或合閘紅燈燒壞。
操作手把返回過(guò)早。
操作電壓過(guò)低，電壓為額定電壓的80%以下。
2、機械方面常見(jiàn)的故障
1）傳動(dòng)機構連桿松動(dòng)脫落。
2）合閘鐵芯卡澀。
3）斷路器分閘后機構未復歸到預合位置。
4）跳閘機構脫扣。
5）合閘電磁鐵動(dòng)作電壓過(guò)高，使掛鉤未能掛住。
6）分閘連桿未復歸。
7）機構卡死，連接部分軸銷(xiāo)脫落，使機構空合。
8）有時(shí)斷路器合閘時(shí)多次連續做分合動(dòng)作，此時(shí)系開(kāi)關(guān)的輔助常閉接點(diǎn)打開(kāi)過(guò)早。
“拒分”故障的判斷與處理
斷路器的“拒分”對系統安全運行威脅很大，當設備發(fā)生故障時(shí)，斷路器拒動(dòng)，將會(huì )使電氣設備燒壞或越級跳閘而引起電源斷路器跳閘，使變配電所母線(xiàn)電壓消失，造成大面積停電。對“拒分”故障的處理方法如下：
根據事故現象，判斷是否屬斷路器“拒分”事故。當出現表記全盤(pán)擺動(dòng)，電壓表指示值顯著(zhù)降低，回路光字牌亮，信號掉牌顯示保護動(dòng)作，則說(shuō)明斷路器拒絕分閘。
確定斷路器故障后，應立即手動(dòng)拉閘。當尚未判明故障斷路器之前而主變壓器電源總斷路器電流表指示值碰足，異常聲響強
烈，應先拉開(kāi)電源總斷路器，以防燒壞主變壓器。當上級后備保護動(dòng)作造成停電時(shí)，若查明有分路保護動(dòng)作，斷路器未跳閘，應拉開(kāi)拒動(dòng)的斷路器，恢復上級電源斷
路器；若查明各分路開(kāi)關(guān)均未動(dòng)作（也可能是保護拒掉牌），則應檢查停電范圍內設備有無(wú)故障，若無(wú)故障應拉開(kāi)所有分路斷路器，合上電源斷路器后，逐一試送各
分路斷路器，當送到某一分路時(shí)電源斷路器又再跳閘，則可判明該斷路器為故障（“拒分”）斷路器。這時(shí)不應再送該斷路器，但要恢復其他回路供電。
在檢查“拒分”斷路器除屬可迅速排除的一般電氣故障（如控制電源電壓過(guò)低，或控制回路熔斷器接觸不良，熔絲熔斷等）外，對一時(shí)難以處理的電氣或機械性故障，均應聯(lián)系調度，作為停用、轉檢修處理。對斷路器“拒分”故障的分析判斷方法如下：
1、檢查是否為跳閘電源的電壓過(guò)低所致。
2、檢查跳閘回路是否完好，如果跳閘鐵芯動(dòng)作良好而斷路器拒分，則說(shuō)明是機械故障。
3、如果電源良好，若鐵芯動(dòng)作無(wú)力、鐵芯卡澀或線(xiàn)圈故障造成拒分，可能是電氣和機械方面同時(shí)存在故障。
4、若操作電壓正常，操作后鐵芯不動(dòng)，則很可能是電氣故障引起“拒分”。常見(jiàn)的電氣和機械方面的故障分別有：
·電氣方面原因有：控制回路熔斷器熔斷或跳閘回路各元件如控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)、斷路器操動(dòng)機構輔助觸點(diǎn)、防跳繼電器和繼電保護跳閘回路等接觸不良；跳閘回路斷線(xiàn)或跳閘線(xiàn)圈燒壞；繼電保護整定值不正確；直流電壓過(guò)低，低于額定電壓的80%以下。
·機械方面原因有：跳閘鐵芯動(dòng)作沖擊力不足，說(shuō)明鐵芯可能卡澀或跳閘鐵芯脫落；觸頭發(fā)生焊接或機械卡澀，傳動(dòng)部分故障（如銷(xiāo)子脫落等）。
“誤分”故障的判斷和處理
如果斷路器自動(dòng)跳閘而繼電保護未動(dòng)作，且在跳閘時(shí)系統無(wú)短路或其他異?，F象，則說(shuō)明斷路器“誤分”。對“誤分”的判斷和處理一般分以下三步進(jìn)行。
1、根據事故現象的特征，即在斷路器跳閘前表計、信號指示正常，跳閘后，綠燈連續閃光，紅燈熄滅，該斷路器回路的電流表及有功、無(wú)功表指示為零，則可判定屬“誤分”。
2、檢查是否屬于因人員誤碰、誤操作，或受機械外力振動(dòng)而引起的“誤分”，此時(shí)應排除開(kāi)關(guān)故障原因，立即送電。
3、若因為電氣或機械部分故障而不能立即送電，則應聯(lián)系調度將“誤分”斷路器停用轉檢修處理。常見(jiàn)的電氣和機械方面的故障分別有：
電氣方面故障有：保護誤動(dòng)作或整定值不當，或電流、電壓互感器回路故障；二次回路絕緣不良，直流系統發(fā)生兩點(diǎn)接地，使直流正、負電源接通，這相當于繼電保護動(dòng)作，產(chǎn)生信號而引起跳閘。
機械方面故障有：跳閘脫扣機構維持不??；定位螺桿調整不當，使拐臂三點(diǎn)過(guò)高；拖架彈簧變形，彈力不足；滾輪損壞；拖架坡度大、不正或滾輪在拖架上接觸面少。
“誤合”故障的判斷和處理
若斷路器未經(jīng)操作自動(dòng)合閘，則屬“誤合”故障。一般應按如下方法判斷處理。經(jīng)檢查確認為未經(jīng)合閘操作。若手柄處于“分后”位置，而紅燈連續閃光，表明斷路器已合閘，但屬“誤合”。此時(shí)應拉開(kāi)誤合的斷路器。
對“誤合”的斷路器，如果拉開(kāi)后斷路器又再“誤合”，應取下合閘熔斷器，分別檢查電氣和機械方面的原因，聯(lián)系調度將斷路器停用轉檢修處理?！罢`合”的原因可能有：
1、直流回路中正、負兩點(diǎn)接地，使合閘控制回路接通。
2、自動(dòng)重合閘繼電器內某元件故障接通控制回路（如內部時(shí)間繼電器常開(kāi)接點(diǎn)誤閉合），使斷路器合閘。
3、合閘接觸器線(xiàn)圈電阻過(guò)小，且起動(dòng)電壓偏低，當直流系統瞬間發(fā)生脈沖時(shí)，會(huì )引起斷路器誤合閘。
保養方法
為了使主斷路器處于良好的工作狀態(tài)，必須加強維護管理。
1. 保持空氣潮濕或不潔，管道不干凈，都可能造成一下后果：
（1） 潮濕氣體在電弧作用下分解成氫、氧等混合氣體，破壞主觸頭分斷后斷口間的絕緣，是電弧困難或電弧重燃，嚴重時(shí)會(huì )造成滅弧室炸裂。
（2） 使支持瓷瓶和滅弧室內腔絕緣強度降低，造成沿面放電。
（3） 管道中的漆皮、銹渣等異物可能堵塞氣口，使主斷路器動(dòng)作失靈，發(fā)生卡位現象。
（4） 異物若進(jìn)入滅弧室，可能會(huì )造成主觸頭接觸不良，使非線(xiàn)性電阻因長(cháng)期通電而燒損，嚴重時(shí)會(huì )造成非線(xiàn)性電阻瓷瓶炸裂。
因此，在主斷路器儲風(fēng)缸的進(jìn)氣管上裝有油水分離器，下部有放水閥，使用維護時(shí)應定期排水以保持氣路潔凈。
2．定期更換橡膠件
主斷路器是一種結構復雜的氣動(dòng)電氣，各部件對密封性能要求較高，為保證良好的密封性能，應定期更換橡膠件。
3．定期檢查各主要部件
應定期檢查各主要部件保持良好的技術(shù)狀態(tài)。
（1）滅弧室
定期檢測主觸頭超程和動(dòng)觸頭復原彈簧的狀態(tài)，動(dòng)、靜觸頭由于分、合頻繁，會(huì )因相互摩擦而磨損，從而造成超程減小，接觸壓力減小。當超程減小到一定程度時(shí)，要更換動(dòng)、靜觸頭。動(dòng)觸頭復原彈簧變形超過(guò)一定限度時(shí)，必須及時(shí)更換。
（2）非線(xiàn)性電阻
保持非線(xiàn)性電阻瓷瓶?jì)瓤厍鍧?，密封良好，定期更換非線(xiàn)性電阻瓷瓶中的干燥劑。檢測非線(xiàn)性電阻片的阻值，阻值變化超過(guò)一定限度時(shí)，必須及時(shí)更換。
（3）主閥
定期檢查活塞與閥體間的配合尺寸，尺寸不符合要求應及時(shí)更換。
（4）傳動(dòng)風(fēng)缸
適當調節傳動(dòng)風(fēng)缸的緩沖，保證隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)作良好。定期檢查活塞與缸體之間的配合精度，通過(guò)修整或更換零部件，保證其良好的動(dòng)作性能。
（5）通風(fēng)塞門(mén)
必須定期更換塞門(mén)中的填料，檢測塞門(mén)的通風(fēng)量，將其調整至允許范圍之內。
[2]
保護裝置
概述
用到真空斷路器的地方必然會(huì )用到微機保護裝
置，微機保護裝置是用微型計算機構成的繼電保護，是電力系統繼電保護的發(fā)展方向，它具有高可靠性，高選擇性，高靈敏度，微機保護裝置硬件包括微處理器（單
片機）為核心，配以輸入、輸出通道，人機接口和通訊接口等。該系統廣泛應用于電力、石化、礦山冶煉、鐵路以及民用建筑等。
優(yōu)點(diǎn)
2）、多種功能的高度集成，靈活的配置，友好的人機界面，使得該通用型微機綜合保護裝置可作為35KV及以下電壓等
級的不接地系統、小電阻接地系統、消弧線(xiàn)圈接地系統、直接接地系統的各類(lèi)各類(lèi)電器設備和線(xiàn)路的保護及測控，也可作為部分66KV、110KV電壓等級中系
統的電壓電流的保護及測控
3）、采用32位數字信號處理器（DSP）具有先進(jìn)的內核結構，高速運算能力和實(shí)時(shí)信號處理等優(yōu)點(diǎn)。
4）、支持常規的RS485總線(xiàn)和及CAN（DEVICENET）現場(chǎng)總線(xiàn)通訊，CAN總線(xiàn)具有也錯帖自動(dòng)重發(fā)和故障節點(diǎn)自動(dòng)脫離等糾錯機制，保護信息的實(shí)施性和可靠性。
5）、完善的自檢能力，發(fā)現裝置異常自動(dòng)報警；具有自保護能力，有效防止接線(xiàn)錯誤和非正常運行引起的裝置永久性損壞；免維護設計，無(wú)需在現場(chǎng)調整采樣精度，測量精度不會(huì )因為環(huán)境改變和長(cháng)期運行引起誤差增大！
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