断路器的各种操作机构的区别.docx

我们在现场遇到的开关一般分为多油（比较老的型号，此刻几乎见不到了）、少油（一些用
户站还有）、SF6、真空、GIS （组合电器）等种类。这些讲的都是开关的灭弧介质，对我们二次来说，亲密有关的是开关的操作机构。机构种类可分为 电磁操作机构（比较老，一般
在多油或少油断路器配的是这类）；弹簧操作机构（当前最常有的，SF6、真空、GIS 一般配有这类机构）；近来ABB又推出一种最新的永磁操作机构（比方VM1真空断路器）。
6.2电磁操作机构
电磁操作机构完整依赖合闸电流流过合闸线圈产生的电磁吸力来合闸同时压紧跳闸弹簧，跳
闸时主要依赖跳闸弹簧来供给能量。所以该种类操作机构跳闸电流较小，但合闸电流特别大，
瞬时能达到一百多个安培。这也是为何变电站直流系统要分合闸母线控制母线的缘由。合
母供给合闸电源， 控母给控制回路供电。 合闸母线是直接挂在电池组上，合母电压即电池组
电压（一般240V左右），合闸时利用电池放电效应瞬时供给大电流，同时合闸时电压瞬时
降落的很厉害。而控制母线是经过硅链降压和合母连在一同（一般控制在220V），合闸时
不会影响到控制母线电压的稳固。
因为电磁操作机构合闸电流特别大，所以保护合闸回路不是直接接通合闸线圈，而是接通合
闸接触器。跳闸回路直接接通跳闸线圈。合闸接触器线圈一般是电压型的，阻值较大（一般
几K）。保护同这类回路配合时，应注意合闸保持一般启动不了。但这问题也不大，跳闸保持TBJ 一般能启动，所以防跳功能还存在。该种类机构合闸时间较长（120ms~2ms），
分闸时间较短（60~80ms）。
6.3弹簧操作机构
该种类机构是当前最常用的机构，其合闸分闸都依赖弹簧来供给能量，跳合闸线圈不过供给能量来拔出弹簧的定位卡销，所以跳合闸电流一般都不大。弹簧储能经过储能电机压紧弹簧储能。对弹操机构，合闸母线主要给储能电机供电，电流也不大，所以合母控母差别不太大。保护同其配合，一般没什么特别需要注意的地方。
合闸弹簧和跳闸弹簧是独立的，储能机构一般只给合闸弹簧储能，而跳闸弹簧一般是靠断路器合闸动作储能在合闸回路中串连有开关储能接点，也就是说开关未储能就不可以进行
合闸。但分闸回路中没有串连有开关未储能接点。所以就算开关未储能，也能够跳开。（注
意：这里的开关未储能指的是合闸弹簧未储能，而分闸弹簧未储能是没有接点出来的）。
在断路器断开时，分闸弹簧是还没储能的，而合闸弹簧已储能。合闸时，合闸弹簧开释能量，合闸同时给分闸弹簧储能。以保证开关在合上的时候能跳开。合闸弹簧开释完能量
时（开关刚合上），电机开始给合闸弹簧储能，这个大概需要十秒钟，此时就算合于故障，
因为分闸弹簧已储能，所以能跳开。这也说明在手合于故障时，开关能立刻跳开，但这类
跳开以后不可以立刻再次重合（需要差别于重合闸），因为合闸还没储能，要等储能结束后才能再次送电。而假如是开关本来是合上的，此时开关的合闸弹簧和分闸弹簧都已储能。
有故障时，分闸弹簧开释能量分闸。再过1秒左右，（因为合闸弹簧已储能）合闸弹簧开释能量进行合闸。而在合闸结束的时候，分闸弹簧已储能结束，但合闸弹簧还没有储能好。假如此次合闸于故障，因为分闸弹簧以储能结束，所以开关能立刻跳开。但跳开以后就不可以再次立刻合上了，需要等到合闸弹簧储能结束此后才行（一般开关需要30秒后才行，但我们实质状况就要等事故办理完成后，才能从头再次试合）6.4永磁操作机构
永磁操作机构是abb近来才应用到国内市场的一种新机构，第一应用于它的VM1型10KV真空断路器上。它原理同电磁型大概有点近似，主动轴为永磁材料制成，永磁体四周有电磁线圈。正常状况下电磁线圈不带电，当开关要分闸或合闸时，经过改变线圈的极性利用磁力相吸或排挤的原理，驱动分闸或合闸。固然这个电流也不小，但开关是经过一个大容量电容来“储能”，动作时经过电容放电来供给大电流。这类机构长处是体积小，传动机械零件少，所以靠谱性较弹操机构要好。同我们保护装置配合来说，我们跳合闸回路驱动的是一个高阻固态继电器，它实质上只需要我们给它供给一个动作脉冲即可。所以对该开关，保持回路必定启动不了，保护的防跳也不会启动（该机构自己带有防跳）。可是要注意
一点，因为固态继电器的动作电压较高，惯例设计TWJ负和合闸回路接在一同这类状况，不会造成固态继电器给动作，但有可能因为分压太多造成地点继电器不可以启动。这类状况在现场遇到过，详细剖析办理过程可见本文的调试事例部分，有详尽描绘。国内也有永磁操作机构的产品，但从前质量向来不太甚关，这几年质量提上来后，也渐渐推向市场。因为考虑到成本，国内永磁机构一般不配电容，直接由合闸母线供给电流。我们操作机构驱动的是分合闸接触器（一般选电流型的），保持及防跳一般可启动。
6.5 FS型“开关”及其余
我们上边所说的都是断路器（俗称开关），但我们在电厂施工时可能会遇到用户称为FS开关的状况。FS开关其实是负荷开关+迅速熔断器的简称。因为开关比较昂贵，为了节俭成本采纳这类FS回路。正常电流由负荷开关切除，故障时由迅速熔断器切除电流。这类回路一般在电厂6KV厂用电系统常有。保护同这类回路配合，常常被要求当故障电流大于负荷开关所能同意的开断电流后，要严禁跳闸或靠延时，让迅速熔丝切除电流。
有些电厂用户可能不希望保护有保持回路。因为开关质量不好，可能致使协助触点不到位，而保持回路一旦启动后，一定要靠断路器协助触点翻开才能返回，不然跳合闸电流会向来加在跳合圈上，直到线圈烧毁。而跳合闸线圈是按短时通电设计的，电流加的时间一长，则很简单烧毁。而我们必定希望有保持回路，不然
很简单烧保护接点。自然假如现场用户坚持，也可去掉保持回路。一般比较简易的方法是切断电路板上保持继电器常开接点同控母正的连线。在调试现场必定要注意，假如开关分合操作后，地点指示灯全灭。（清除因弹簧未储能造成，这类状况面板显示弹簧未储能告警的）一定立刻关掉控制电源，防备烧毁开关线圈。
这是一个基根源则，现场应牢记。2.释能电磁铁：这类释能电磁铁合用于全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开释，断路器合闸。
3. 转动操作手柄，合用于塑壳断路器，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边所露出的转轴头，把手的圆形或方形座用螺钉固定的门上，这样的安装能使操作者在门外经过手柄的把手顺时针或逆时针转
动，来保证断路器的合闸或分闸。同时转着手柄能保证断路器处于合闸时，柜门不可以开启；只有转着手柄处于分闸或再扣，开关板的门才能翻开。在紧迫状况下，断路器处于"合闸"而需要翻开门板时，可按动转着手柄座边上的红色开释按钮。
4. 加长手柄：是一种外面加长手柄，直接装于断路器的手柄上，一般用于6A及以上的大容量断路器上，进行手动分合闸操作。
5. 手柄闭锁装置：是在手柄框上装设卡件，手柄上打孔而后用挂锁锁起来。主要用于断路器处于合闸工作状态时，不允许其余人分闸而惹起停电事故，或断路器负载侧电路需要维修或不一样意通电时，以防被人误将断路器合闸，进而保护维修人员的安全或用电设施的靠谱使用。
6. 接线方式：断路器的接线方式有板前、板后、插入式、抽屉式,用户如无特别要求，均按板前供货,板前接线是常有的接线方式。
（1）板后接线方式：板后接线最大特色是能够在改换或维修断路器，不用从头接线，只须将前级电源断开。因为该构造特别，产品出厂时已按设计要求配置了
专用安装板和安装螺钉及接线螺钉，需要特别注意的是因为大容量断路器接触的靠谱性将直接影响断路器的正常使用，所以安装时一定惹起重视，严格按制造厂要求进行安装。
（2）插入式接线：在成套装置的安装板上，先安装一个断路器的安装座，安装座上6个插头，断路器的连结板上有6个插座。安装座的面上有连结板或安装座后有螺栓，安装座早先接上电源线和负载线。使用时，将断路器直接插进安装座。如坚决路器坏了，只需拔出坏的，换上一只能的即可。它的改换时间比板前，板后接线要短，且方便。因为插、拔需要必定的人力。所以当前我国的插入式产品，其壳架电流限制在最大为4A。进而节俭了维修和改换时间。插入式断路器在安装时应检查断路器的插头能否压紧，并应将断路器安全紧固，以减少接触电阻，提升
靠谱性。
（3）抽屉式接线：断路器的出入抽屉是由摇杆顺时针或逆时针转动的，在主回路和二次回路中均采纳了插入式构造，省略了固定式所一定的隔绝器，做到一机二用，提升了使用的经济性，同时给操作与保护带来了很大的方便，增添了安全性、靠谱性。特别是抽屉座的主回路触刀座，可与NT型熔断路器触刀座通用，这样在应急状态下可直接插入熔断器供电
低压断路器分为全能式断路器和塑料外壳式断路器两大类，当前我国全能式断路器主要生产有DW15、DW16、DWl7（ME） 、DW45等系列，塑壳断路器主要生产有DZ20、CM1、TM30等系列。断路器都是由本体和附件构成。本体是不带任何附件，但能保证顺利合、分电路，并且有在电路或设施发生过载、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增补，为断路器增添了
控制手段和扩大保护功能，使断路器的使用范围更广、保护功能更齐备、操作和安装方式更多。当前断路器附件已成为断路器不行切割的一个重要部分。但附件其实不是越齐备越好，这就要依据详细的控制线路和保护线路来合理地应用附件，防止造成不用要的浪费，同时要分清电压等级，沟通或直流，协助触头的对数等，如应用不妥，不只不起保护作用，并且还会造成很大的经济损失。下边对断路器的附件功能和应用进行剖析，使用户在应用断路器附件时有所帮助。
二、内部附件
1. 协助触头；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经过断路器的分合，对其有关电器实行控制或联锁，比如向信号灯、继电器等输出信号。全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1A为单断点变换触头，225A及以上为桥式触头构造，商定发热电流为3A ;壳架等级额定电流4A及以上可装两常开、两常闭，商定发热电流为6A。操作性能次数与断路器的操作性能总次数同样。
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，报警触头从本来的常开地点变换成闭合地点，接通协助线路中的指示灯或电铃、蜂鸣器等，显示或提示断路器的故障脱扣状态。因为断路器发生因负载故障而自由脱扣的机率不太多，因此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出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没关。分励脱扣器是一种远距离操控分闸的附件。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，就能靠谱分断断路器。分励脱扣器是短时工作
制，线圈通电时间一般不可以超出1S ,不然线会被烧毁。塑壳断路器为防备线圈烧毁，在分励脱扣线圈串连一个微动开关，当分励脱扣器经过衔铁吸合，微动开关从常闭状态变换成常开，因为分励脱扣器电源的控制线路被切断，即便人为地按住按钮，分励线圈一直不再通电就防止了线圈烧损状况的产生。当断路器再扣合闸后，微动开关从头处于常闭地点。但全能式DW45产品在出厂时要由用户在使用时在分励脱扣器线圈从前串连一组常开触头。
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，当电源电压降落甚至迟缓降落）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备断路器闭全；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
证断路器靠谱闭合。所以，当受保护电路中电源电压发生必定的电压降时，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施免受欠电压的损
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，不然断路器合不上闸。
三、外面附件
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4A及以上断路器和全能式断路器，电磁铁操作机构合用于塑壳断呼器壳架等级额定电流225A及以下断路器，不论是电磁铁或电动机，它们的吸合和转动方向都是同样，仅由电动操作机构内部的凸轮的地点来达到合、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，应能保证断路器靠谱闭合。
2. 释能电磁铁：这类释能电磁铁合用于全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开释，断路器合闸。
3. 转动操作手柄，合用于塑壳断路器，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边所露出的转轴头，把手的圆形或方形座用螺钉固定的门上，这样的安装能使操作者在门外经过手柄的把手顺时针或逆时针转动，来保证断路器的合闸或分闸。同时转着手柄能保证断路器处于合闸时，柜门不可以开启；只有转着手柄处于分闸或再扣，开关板的门才能翻开。在紧迫状况下，断路器处于合闸而需要翻开门板时，可按动转着手柄座边上的红色开释按钮。
4. 加长手柄：是一种外面加长手柄，直接装于断路器的手柄上，一般用于6A及以上的大容量断路器上，进行手动分合闸操作。
5. 手柄闭锁装置：是在手柄框上装设卡件，手柄上打孔而后用挂锁锁起来。主要用于断路器处于合闸工作状态时，不允许其余人分闸而惹起停电事故，或断路器负载侧电路需要维修或不一样意通电时，以防被人误将断路器合闸，进而保护维修人员的安全或用电设施的靠谱使用。
6. 接线方式：断路器的接线方式有板前、板后、插入式、抽屉式，用户如无特别要求，均按板前供货，板前接线是常有的接线方式。
(1版后接线方式：板后接线最大特色是能够在改换或维修断路器，不用从头接线，只须将前级电源断开。因为该构造特别，产品出厂时已按设计要求配置了专用安装板和安装螺钉及接线螺钉，需要特别注意的是因为大容量断路器接触的靠谱性将直接影响断路器的正常使用，所以安装时一定惹起重视，严格按制造厂要求进行安装。
(2) 插入式接线：在成套装置的安装板上，先安装一个断路器的安装座，安装座
上6个插头，断路器的连结板上有6个插座。安装座的面上有连结板或安装座后有螺栓，安装座早先接上电源线和负载线。使用时，将断路器直接插进安装座。如坚决路器坏了，只需拔出坏的，换上一只能的即可。它的改换时间比板前，板
后接线要短，且方便。因为插、拔需要必定的人力。所以当前我国的插入式产品，其壳架电流限制在最大为4A。进而节俭了维修和改换时间。插入式断路器在安装时应检查断路器的插头能否压紧，并应将断路器安全紧固，以减少接触电阻，提升靠谱性。
(3) 抽屉式接线：断路器的出入抽屉是由摇杆顺时针或逆时针转动的，在主回路和二次回路中均采纳了插入式构造，省略了固定式所一定的隔绝器，做到一机二用，提升了使用的经济性，同时给操作与保护带来了很大的方便，增添了安全性、靠谱性。特别是抽屉座的主回路触刀座，可与NT型熔断路器触刀座通用，这样在应急状态下可直接插入熔断器供电。
四、结束语
因为分励脱扣器、欠电压脱扣器，电动操作机构和闭锁电磁铁拥有不一样的电压等级和沟通、直流不一样的电源，用户在订货时加以说明，同时用户在采纳时不行能用单调的附件，如需两台断路器电气联锁当一台合闸时，另一台一定分闸则可采纳协助触头和分励脱扣器或电动操作机构，在进行板前和板后接线时必定要把螺钉紧固，免得烧坏断路器。
沟通断路器用于直流电路
沟通断路器能够派生为直流电路的保护，但一定注意三点改变：
1、过载和短路保护。
① 过载长延时保护。采纳热动式双金属元件作过载长延时保护时，其动作源为I2R，沟通的电流有效值与直流的均匀值相等，所以不需要任何改制即可使用。
但对大电流规格，采纳电流互感器的二次侧电流加热者，则因互感器没法使用于直流电路而不可以使用。
假如过载长延时脱扣器是采纳全电磁式 液压式，即油杯式)则延时脱扣特征要变化，最小动作电流要变大110 %—140 %，所以，沟通全电磁式脱扣器不可以用于直流电路如要用则要从头设计)。
② 短路保护。
热动一电磁型沟通断路器的短路保护是采纳磁铁系统的，它用于经滤波后的整流电路(直流)需将原沟通的整定电流值乘上一个L 3的系数。全电磁型的短路保护与热动电磁型同样。
2、断路器的附件，如分励脱扣器、欠电压脱扣器、电动操作机构等；分励、欠电压均为电压线圈，只需电压值一致，则用于沟通系统的，不需作任何改变，便可用于直流系统。协助、报警触头，交直流通用。电动操作机构，用于直流时要从头设计。
3、因为直流电流不像沟通有过零点的特征，直流的短路电流 甚至倍数不大的故障电流）的开断；电弧的熄灭都有困难，所以接线应采纳二极或三极串连的方法，增
低压全能式空气断路器工作原理及故
障维修
DW15 - 10低压全能式空气断路器拥有安全性和智能性，可防备人工合闸产生电弧，并拥有对电
源设施的过载、欠压和短路保护功能。DW15 - 10型断路器的额定电流为10A，额定电压为沟通 380V ,
50Hz。它在配电网络中多用于三相电的接通与断开。
工作原理
DW15 - 10断路器工作原理，按下 SB1 , 380V沟通电从接线端子 ｛41｝经过｛43｝和协助触头，经过继电器的线圈（2-10）。回到｛42｝，对继电器加电。继电器得电工作，触点9、 11吸合，继电器自保。今后，
380V沟通电从接线端子｛41｝经过继电器触点11-9-7-6- 3- 1，经过电动机M，回到｛42｝，对电动机加电。电动机得电工作，释能弹簧拉紧，储能指示显示为“储能”状态。
按下SB2， 380V沟通电从接线端子｛42｝，经过释能线圈，经过协助触头、接线端子｛44｝、SB2、｛49｝，
回到｛41｝，对释能线圈瞬时加电，释能弹簧开释，协助触头闭合，继电器复位，主触点闭合。
按下SB3，380V沟通电从接线端子｛41｝，经过｛47｝、｛46｝、SB3、｛45｝和协助触头，经过分励线圈，再经过｛48｝，回到｛42｝，对分励线圈加电。分励线圈吸合，拉开分励弹簧，带动分励触点断开，主触点断开，协助触点断开。全能断路器各器件恢复初始状态，为下一次工作做好准备。根源：输配电设施网
330V时，欠压线圈断开，带
在开始工作时，欠压线圈就已被加电而闭合，并监督电压的状态。当低于动分励触点断开，主触点不吸合。
故障维修
全能式空气断路器在使用过程中有时会发生主触点不闭合或在闭合时期又自行断开的故障，给生产造
成严重结果。经过检查，发现故障原由以下：（1）因为释能线圈常常经过大电流，造成漆包线老化，匝间短路，线圈过热，惹起工作不稳固。（2）因为长久使用，造成分励弹簧变形，拉力减小，没法使分励触点答复
原位，惹起全能断路器的下一次没法吸合。（3）因为继电器长久处于高电压之下，造成触点表面氧化，接触电阻变大，触点没法正常接通工作。（4）因为电机中的定子、转子错位，相互摩擦，产生大批热量，惹起电机转速不稳，甚至停转，造成全能断路器不可以正常工作。
为认识决释能线圈过早老化的问题，笔者做了以下改良：将本来的0.31mm的漆包线换成0.29mm的，匝数不变，仍为2130匝，线圈阻值由81Q提升到86Q，经过的电流由4.7A降落到4.4A，但试运转一段时间，发现线圈还烫手；又将漆包线换成0.19mm的，匝数不变，仍为2130匝，线圈阻值提升到132Q，经过的电流降落到2.9A，但电磁铁不吸合；换成0.25mm的，匝数不变，仍为2130匝，线圈阻值提升到1 Q，经过的电流降落到3.8A，线圈不烫手，并且又知足使电磁铁吸合的要求。经过一段时间的使用，未发生任何异样现象。根源：
分励弹簧变形后，用压力测试仪测试其拉力为1克。笔者经过多次实验，测得220克的拉力恰好知足既可使分励线圈正常吸合又可使分励触点复位的要求。用拉力为220克的新分励弹簧替代此后，全能断路器就工作正常。
继电器触点氧化后，可拆下继电器外罩，用砂纸将每个触点打亮。从头安装完成后，全能断路器工作呈稳固状态。
出了故障，就得拆下电机，翻开电机盖进行检查，结果发现转子轴承倾斜，转子与定子产生摩擦。将轴承