式又稱框架式斷路器:能接通、承載以及分?jǐn)嗾k娐窏l件下的電流,也能在規(guī)定的非正常電路條件下接通、承載一定時(shí)間和分?jǐn)嚯娏鞯囊环N機(jī)械開關(guān)電器。
式斷路器的操作靠手動(dòng)操作或電動(dòng)合閘的。主觸點(diǎn)閉合后,自由脫扣機(jī)構(gòu)將主觸點(diǎn)鎖在合閘位置上。過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯(lián),鋁單板是采用鋁合金板材為基材,再經(jīng)過數(shù)控折彎等技術(shù)成型,表面噴涂裝飾性涂料的一種新型幕墻材料。欠電壓脫扣器的線圈和并聯(lián)。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí),過電流脫扣器的銜鐵吸合,使自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作,主觸點(diǎn)斷開主電路。當(dāng)電路過載時(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(jī)構(gòu)動(dòng)作。
斷路器一般由觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)、脫扣器、外殼等構(gòu)成,斷路器工作原理:
1、當(dāng)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(jī)構(gòu)動(dòng)作,開關(guān)瞬時(shí)跳閘。當(dāng)過載時(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(jī)構(gòu)動(dòng)作(電流越大,動(dòng)作時(shí)間越短);
2、有電子型的,使用互感器采集各相電流大小,與設(shè)定值比較,當(dāng)電流異常時(shí)微處理器發(fā)出信號(hào),使電子脫扣器帶動(dòng)操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作;
3、斷路器的作用是切斷和接通負(fù)荷電路,以及切斷故障電路,防止事故擴(kuò)大,運(yùn)行。而高壓斷路器要開斷1500V,電流為1500-2000A的電弧,這些電弧可拉長(zhǎng)至2m仍然繼續(xù)燃燒不熄滅。故滅弧是高壓斷路器解決的問題;
4、吹弧熄弧的原理主要是冷卻電弧減弱熱游離,另一方面通過吹弧拉長(zhǎng)電弧加強(qiáng)帶電粒子的復(fù)合和擴(kuò)散,同時(shí)把弧隙中的帶電粒子吹散,迅速恢復(fù)介質(zhì)的絕緣強(qiáng)度;
5、低壓斷路器也稱為自動(dòng)空氣開關(guān),可用來接通和分?jǐn)嘭?fù)載電路,也可用來控制不頻繁起動(dòng)的電動(dòng)機(jī)。它功能相當(dāng)于閘刀開關(guān)、過電流繼電器、失壓繼電器、熱繼電器及漏電保護(hù)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(hù)電器;
6、低壓斷路器具有多種保護(hù)功能(過載、短路、欠電壓保護(hù)等)、動(dòng)作值可調(diào)、分?jǐn)嗄芰Ω?、操作方便、等?yōu)點(diǎn),所以被廣泛應(yīng)用。結(jié)構(gòu)和工作原理低壓斷路器由操作機(jī)構(gòu)、觸點(diǎn)、保護(hù)裝置(各種脫扣器)、滅弧系統(tǒng)等組成;
7、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(jī)構(gòu)將主觸點(diǎn)鎖在合閘位置上。過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯(lián),欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯(lián)。當(dāng)電路發(fā)生短路或嚴(yán)重過載時(shí),過電流脫扣器的銜鐵吸合,使自由脫扣機(jī)構(gòu)動(dòng)作,主觸點(diǎn)斷開主電路。當(dāng)電路過載時(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(jī)構(gòu)動(dòng)作。當(dāng)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(jī)構(gòu)動(dòng)作。分勵(lì)脫扣器則作為遠(yuǎn)距離控制用,在正常工作時(shí),其線圈是斷電的,在需要距離控制時(shí),按下起動(dòng)按鈕,使線圈通電。
斷路器一般選用原則為:
1、斷路器額定電流≥負(fù)載工作電流;
2、斷路器額定電壓≥電源和負(fù)載的額定電壓;
3、斷路器脫扣器額定電流≥負(fù)載工作電流;
4、斷路器限通斷能力≥電路大短路電流;
5、線路末端單相對(duì)地短路電流/斷路器瞬時(shí)(或短路時(shí))脫扣器整定電流≥1.25;
6、斷路器欠電壓脫扣器額定電壓=線路額定電壓。
斷路器是配電系統(tǒng)中主要的保護(hù)電器之一,也是功能完善的保護(hù)電器,其主要作用是作為短路、過載、接地故障、失壓以及欠電壓保護(hù),根據(jù)不同需要,斷路器可配備不同的繼電器或脫扣器,脫扣器是斷路器總體的一個(gè)組成部分,而繼電器,則通過與斷路器操作機(jī)構(gòu)相連的欠電壓脫扣器、分勵(lì)脫器來控制斷路器。低壓斷路器一般由脫扣器來完成其保護(hù)功能。
斷路器的優(yōu)點(diǎn)如下:
1、斷路器的滅弧室直徑較小,絕緣強(qiáng)度很高,電弧容易熄滅,滅弧能力強(qiáng);
2、斷路器燃弧時(shí)間短,電氣壽命高,其額定短路開斷次數(shù)一般均在20~100次,甚至更高。開斷額定短路開斷電流后,動(dòng)、靜觸頭間仍具有較高的絕緣水平;
3、斷路器的觸頭開距及接觸行程小、操作功率小,良好的開斷性能,穩(wěn)定可靠的電壽命,機(jī)械壽命可高達(dá)20000次以上,且很少開斷失??;
4、斷路器使用、維護(hù)簡(jiǎn)單,開斷過程中不會(huì)因燃弧產(chǎn)生高氣壓,因此操作危險(xiǎn)性小,且真空滅弧室無須檢修。
電力系統(tǒng)運(yùn)行中高壓真空斷路器經(jīng)常發(fā)生分、合闡線圈燒壞事故。當(dāng)電氣設(shè)備發(fā)生事故時(shí),如果因高壓真空斷路器分閘回路斷線出現(xiàn)斷路器拒動(dòng)現(xiàn)象,將使事故擴(kuò)大,造成越級(jí)分閘致使大面積停電,甚至造成電力設(shè)備燒毀、火災(zāi)等嚴(yán)重后果。而合閘回路完整性破壞時(shí),雖然所造成的危害閘回路完整性破壞時(shí)要小一些,但它也使得線路不能正常送電,妨礙了供電可靠性的提高。所以很有必要對(duì)斷路器線圈燒毀原因進(jìn)行分析,積累了事故處理經(jīng)獫,提出防范措施和技術(shù)改進(jìn),為斷路器檢修工作提供工作參考。
眾所周知,高壓真空斷路器分合閘線圈設(shè)計(jì)時(shí)都是按短時(shí)通電而設(shè)計(jì)的。分合閘線圈的燒毀,主要是由于分合閘線圈回路的電流不能正常切斷,至使分合閘線圈長(zhǎng)時(shí)間通電造成的。
一、高壓真空斷路器分閘線圈長(zhǎng)時(shí)間通電的原因:
1.分閘電磁鐵機(jī)械故障:
線圈松動(dòng)造成斷路器分閘時(shí)電磁鐵芯位移,使鐵芯卡澀,造成線圈燒毀。或是由于鐵芯的活動(dòng)沖程過小,當(dāng)接通分閘回路電源時(shí),鐵芯頂不動(dòng)脫扣機(jī)構(gòu)而使線圈長(zhǎng)時(shí)間通電燒毀。
2.斷路器拒分:
控制回路正常時(shí),真空斷路器出現(xiàn)拒分的故障均為連桿機(jī)構(gòu)問題,死點(diǎn)調(diào)整不當(dāng),使斷路器分閘鐵芯頂桿的力度不能使機(jī)構(gòu)及時(shí)脫扣,使線圈過載,造成分閘線圈燒毀。
3.開關(guān)分合閘狀態(tài)位M調(diào)整不當(dāng):
在斷路器分合閘狀態(tài)時(shí),應(yīng)調(diào)整開關(guān)使其指示到標(biāo)示的范圍內(nèi),然而實(shí)際調(diào)整斷路器開距和超行程等參數(shù)時(shí),會(huì)改變斷路器分合閘的初始狀態(tài),而開關(guān)分合位M的初始狀態(tài)未做相應(yīng)的調(diào)整,將導(dǎo)致開關(guān)不能正常切換分合閘回路而使分閘線圈燒毀。
4.分閘控制回路開關(guān)接點(diǎn)使用不當(dāng):
分閘控制回路上接有一對(duì)延時(shí)動(dòng)合接點(diǎn),該延時(shí)@的是為了斷路器在合閘過程中出現(xiàn)短路故障時(shí)能完成自由脫扣。然而,當(dāng)斷路器合閘時(shí)間短,遠(yuǎn)小于斷路器的分閘時(shí)間,斷路器未來得及脫扣時(shí)已經(jīng)合閘到位,此時(shí),分閘控制回路的延時(shí)接點(diǎn)的延時(shí)作用將失去意義。相反,該延時(shí)接點(diǎn)在分閘過程中,由于開關(guān)動(dòng)靜觸頭絕緣間隙較小,經(jīng)常出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象,頻繁拉弧,久而久之使開關(guān)的觸頭燒毀,繼而引起分閘線圈燒毀。
5.分閘回路電阻偏大:
分閘線圈回路絕緣降低,或是線路過細(xì)造成電阻偏大,使得分閘回路電壓有衰減,導(dǎo)致控制電壓達(dá)不到線圈分閘電壓動(dòng)作值,分閘線圈長(zhǎng)期帶電,線圈燒毀。
防止高壓真空斷路器分閘線圈燒毀的措施:
(1)將分閘回路的延時(shí)動(dòng)合接點(diǎn)改接為一對(duì)普通的常開接點(diǎn),經(jīng)常檢查開關(guān)的接點(diǎn)及開關(guān)的拐臂蜾絲,正確調(diào)整開關(guān)的位使開關(guān)與斷路器分合閘位M正確、有效地配合。
⑵固定好分閘線圈,經(jīng)常檢查分閘線圈的鐵芯有無卡通。