天津天沃低压断路器原理、故障与处理方法
2017/8/28 22:07:51
低压断路器又称自动空气开关或自动开关。
断路器的作用是：当电路发生短路、严重过载以及失压等危险故障时，低压断路器能够自动切断故障电路，有效地保护串接在它后面的电气设备。因此，低压断路器是低压配电网路中非常重要的一种保护电器。在正常条件下，也用低压电路器作不太频繁的接通和断开电路以及控制电动机。低压断路器具有操作安全、动作值可调整、分断能力较好、兼顾各种保护功能等优点而在电气工程中广泛使用。
按照不同的条件，低压断路器可进行如下分
低压断路器的形式结构可分为万能式（DW系列）和塑壳式（DZ系列）两种。
按照动作速度可分为一般型和快速型两种。
按照用途分类可分为配电用断路器、电动机保护用断路器、灭磁断路器和漏电断路器等。
低压断路器工作原理：
低压断路器的主要部件由触头系统、保护装置、灭弧装置、操作结构等组成
触头系统：一般由主触头、弧触头和辅加触头组成。
灭弧装置：采用栅片灭弧方法。即一般由长短不同的钢片交叉组成灭弧栅，放置在绝缘材料的灭弧室内构成灭弧装置。
保护装置：由各类脱扣器完成短路、过载、失压等保护功能。脱扣器类型按保护功能分为：过电流脱扣器、失压脱扣器和热脱扣器等。
低压断路器的型号及选择:
断路器的选择：
低压断路器额定电压应同线路电压相符；
低压断路器的额定电流应不小于通过它的计算电流（按1.25倍计算）；
低压断路器的类型应符合安装条件、保护性能和操作方式的要求；
低压断路器的遮断能力按短路电流进行校验。
低压断路器脱扣器的选择：
热脱扣器的额定电流应与其所控制的电动机或其他负载的额定电流一致；
电磁脱扣器的瞬时脱扣器整定电流应大于负载电路正常工作时的峰值电流。当负载为电动机时，则电磁脱扣器的瞬时动作整定电流Iz为：Iz≥KIs（K：安全系数，对于DW系列框架式断路器K=1.35；对于DZ系列塑料壳式断路器K=1.7，Is：电动机的启动电流）；
低压断路器安装及使用注意事
低压断路器应按规定垂直安装，其上、下连接导线要使用规定截面的导线（或母线），切不可太小了。
低压断路器的脱扣器整定电流及其它特征性参数和选择参数，一经调好后便不允许随意更动。使用较长时间后要检查其弹簧是否生锈卡住，防止影响正确动作。
检修后要在不带电的情况下合、分数次，检验动作准确可靠后再投入运行。
应当指出：近几年来在低压断路器的基础上设计生产的一种新型开关——漏电保护断路器。它除了可以保护线路找及动力负载的过载和短路，或作为线路的不频繁转换机电动机的不频繁启动外，还具有当保护区内发生人身触电或电网漏电时迅速切断故障电路，起到漏电保护的作用；更多详情会在日后的学习中提到。
（1）故障现象：断路器拒绝合闸，其可能原因及处理方法如下。
拒绝合闸的原因主要有两方面：一是电气方面的故障，二是机械方面的原因。
电气方面的故障主要有以下几种情况：
1)若合闸操作前红、绿指示灯均不亮，说明控制回路有断线现象或无控制电源，可检查控制电源和整个控制回路上的元件是否正常。
2)当合闸操作后红灯不亮、绿灯闪光且事故扬声器响时，说明操作手柄位置和断路器的位置不对应，断路器未合上。其原因：合闸回路熔断器的熔体熔断或接触不良，应更换熔体；合闸线圈发生故障，应更换线圈。
3)当合闸操作后绿灯熄灭，红灯亮，但瞬间红灯又灭、绿灯闪光，事故扬声器响，说明断路器合上后又自动跳闸。断路器合在了故障线上，造成保护动作跳闸或断路器机械故障，不能使断路器保持在合闸状态。
4)若合闸操作后绿灯熄灭，红灯不亮，但电流表已有指示，说明断路器已经合上。可能的原因是断路器辅助触点或控制开关接触点接触不良，或跳闸线圈断开使回路不通，或控制回路熔断器熔断，或指示灯泡损坏。
机械方面的故障主要有以下几种情况：
1)传动机构连杆松动脱落。
2)合闸铁芯卡阻。
3)断路器分闸后机构未复位。
4)跳闸机构脱扣。
5)弹簧操纵机构合闸弹簧未储能。
6)分闸连杆未复归。
7)分闸锁钩未钩住或分闸四连杆机构调整未越过死点，因为不能保持合闸。
8)有时断路器合闸时多次连续做分合动作，此时开关的辅助动断触点打开得过早。
处理方法如下：
1)用控制开关再重新合一次，目的是检查前一次拒合闸是否因操作不当引起（如控制开关放手太快等）。
2)检查电器回路各部位情况，以确定电气回路是否有故障。具体方法是：检查合闸控制电源是否正常；检查合闸控制回路和合闸熔断器是否良好；检查合闸接触器的触点是否正常（如电磁操作机构）；将控制开关扳至“合闸时”位置；看合闸铁芯是否动作（液压机构、启动机构、弹簧机构的检查雷同）。若合闸铁芯动作正常，则说明电气回路正常。
3)如果电气回路正常，断路器仍不能合闸，则说明为机械方面的故障，应停用断路器，报告有关领导安排检修处理。经以上初步检查，可判定是电气方面还是机械方面的故障。
（2）故障现象：断路器拒绝跳闸，其可能原因及处理方法如下。
断路器的“拒跳”对系统安全运行威胁很大，一旦某一单元发生故障时断路器拒跳，将会造成上一级断路器跳闸，称为“越级跳闸”。
1)在尚未判明故障断路器之前，而主变压器电源总断路器电流表指示值为满刻度，异常声响强烈，应断开断路器电源，以防烧坏主变压器。
2)当上级后备保护动作造成停电时，若查明有分路保护动作，但断路器未跳闸，应断开拒跳的断路器，回复上级电源断路器；若查明各分路保护均未动作（也可能为保护拒掉牌），此时应检查停电范围内设备有无故障，若无故障应断开所有分路断路器，合上电源断路器后，逐一试送各分路断路器。若送到某一分路时电源电路器又跳闸，则可判明该断路器未故障“拒跳”断路器。应将其隔离，同时恢复其他回路供电。
3)在检查“拒跳”断路器时，除属于可迅速排除的一般电气故障（如控制电源电压过低、控制回路熔断器接触不良、熔体熔断等）外，对一时难以处理的电气或机械故障，均应联系调度，做出停用或转检修处理。
（3）故障现象：断路器误跳闸故障。其可能原因及处理方法如下。
断路器误跳闸故障的原因主要有两方面：一是电气方面的故障，二是机械方面的原因。
电气方面的故障主要有以下几种：
1)保护误动或整定位不当，或电流、电压互感器回路故障。
2)二次回路绝缘不良，直流系统发生两点接地（跳闸回路发生两点接地）。
机械方面的故障主要有以下几种：
1）合闸维持支架和分闸锁扣维持不住，造成跳闸。
2）液压机械分闸一级阀和逆止阀密封不良、渗漏时，本应由合闸保持孔供油到二级阀上端，以维持断路器在合闸位置，而当漏油量超过补充油量时，早成二级阀上下两端压强不同。当二级阀上部的压力小于下部的压力时，二级阀自动返回，而二级阀返回会使工作缸合闸腔内高压油泄掉，从而使断路器“误跳”。
相应处理方法如下：
1)若是由于人员误碰、误操作，保护盘受外力振动引起自动脱扣的“误跳”，应排除开关故障原因，立即送电。
2)对其他电气或机械部分故障，无法立即恢复送电的，则应联系调度及有关领导讲“误跳”断路器停用，转为检修处理。
（4）故障现象：断路器误合闸故障，其可能原因及处理方法如下。
引起误合闸的原因如下：
1）直流两点接地，使合闸控制回路接通。
2）自动重合闸继电器动合触点误闭合，或其他元件而接通控制回路，使断路器误合闸。
3）若合闸接触器线圈电阻过小，且动作电压偏低，当直流系统发生瞬间脉冲时，会引起断路器的“误合”。
4）弹簧操纵机构的储能弹簧扣不可靠，在有振动的情况下（如断路器跳闸时），锁扣可能自动解除，造成断路器自行合闸。
处理方法如下：
1）手柄处于“分合位置”，而红灯连续闪光，表明断路器已合闸，但属“误合”。
2）应拉开“误合”的断路器。
3）对“误合”的断路器，如果拉开后断路器又再次“误合”，应旗下合闸断路器，分别检查电气方面和机械方面的原因，联系调度和有关领导将断路器停用并做检修处理。
断路器的作用是：当电路发生短路、严重过载以及失压等危险故障时，低压断路器能够自动切断故障电路，有效地保护串接在它后面的电气设备。因此，低压断路器是低压配电网路中非常重要的一种保护电器。在正常条件下，也用低压电路器作不太频繁的接通和断开电路以及控制电动机。低压断路器具有操作安全、动作值可调整、分断能力较好、兼顾各种保护功能等优点而在电气工程中广泛使用。
按照不同的条件，低压断路器可进行如下分
低压断路器的形式结构可分为万能式（DW系列）和塑壳式（DZ系列）两种。
按照动作速度可分为一般型和快速型两种。
按照用途分类可分为配电用断路器、电动机保护用断路器、灭磁断路器和漏电断路器等。
低压断路器工作原理：
低压断路器的主要部件由触头系统、保护装置、灭弧装置、操作结构等组成
触头系统：一般由主触头、弧触头和辅加触头组成。
灭弧装置：采用栅片灭弧方法。即一般由长短不同的钢片交叉组成灭弧栅，放置在绝缘材料的灭弧室内构成灭弧装置。
保护装置：由各类脱扣器完成短路、过载、失压等保护功能。脱扣器类型按保护功能分为：过电流脱扣器、失压脱扣器和热脱扣器等。
低压断路器的型号及选择:
断路器的选择：
低压断路器额定电压应同线路电压相符；
低压断路器的额定电流应不小于通过它的计算电流（按1.25倍计算）；
低压断路器的类型应符合安装条件、保护性能和操作方式的要求；
低压断路器的遮断能力按短路电流进行校验。
低压断路器脱扣器的选择：
热脱扣器的额定电流应与其所控制的电动机或其他负载的额定电流一致；
电磁脱扣器的瞬时脱扣器整定电流应大于负载电路正常工作时的峰值电流。当负载为电动机时，则电磁脱扣器的瞬时动作整定电流Iz为：Iz≥KIs（K：安全系数，对于DW系列框架式断路器K=1.35；对于DZ系列塑料壳式断路器K=1.7，Is：电动机的启动电流）；
低压断路器安装及使用注意事
低压断路器应按规定垂直安装，其上、下连接导线要使用规定截面的导线（或母线），切不可太小了。
低压断路器的脱扣器整定电流及其它特征性参数和选择参数，一经调好后便不允许随意更动。使用较长时间后要检查其弹簧是否生锈卡住，防止影响正确动作。
检修后要在不带电的情况下合、分数次，检验动作准确可靠后再投入运行。
应当指出：近几年来在低压断路器的基础上设计生产的一种新型开关——漏电保护断路器。它除了可以保护线路找及动力负载的过载和短路，或作为线路的不频繁转换机电动机的不频繁启动外，还具有当保护区内发生人身触电或电网漏电时迅速切断故障电路，起到漏电保护的作用；更多详情会在日后的学习中提到。
（1）故障现象：断路器拒绝合闸，其可能原因及处理方法如下。
拒绝合闸的原因主要有两方面：一是电气方面的故障，二是机械方面的原因。
电气方面的故障主要有以下几种情况：
1)若合闸操作前红、绿指示灯均不亮，说明控制回路有断线现象或无控制电源，可检查控制电源和整个控制回路上的元件是否正常。
2)当合闸操作后红灯不亮、绿灯闪光且事故扬声器响时，说明操作手柄位置和断路器的位置不对应，断路器未合上。其原因：合闸回路熔断器的熔体熔断或接触不良，应更换熔体；合闸线圈发生故障，应更换线圈。
3)当合闸操作后绿灯熄灭，红灯亮，但瞬间红灯又灭、绿灯闪光，事故扬声器响，说明断路器合上后又自动跳闸。断路器合在了故障线上，造成保护动作跳闸或断路器机械故障，不能使断路器保持在合闸状态。
4)若合闸操作后绿灯熄灭，红灯不亮，但电流表已有指示，说明断路器已经合上。可能的原因是断路器辅助触点或控制开关接触点接触不良，或跳闸线圈断开使回路不通，或控制回路熔断器熔断，或指示灯泡损坏。
机械方面的故障主要有以下几种情况：
1)传动机构连杆松动脱落。
2)合闸铁芯卡阻。
3)断路器分闸后机构未复位。
4)跳闸机构脱扣。
5)弹簧操纵机构合闸弹簧未储能。
6)分闸连杆未复归。
7)分闸锁钩未钩住或分闸四连杆机构调整未越过死点，因为不能保持合闸。
8)有时断路器合闸时多次连续做分合动作，此时开关的辅助动断触点打开得过早。
处理方法如下：
1)用控制开关再重新合一次，目的是检查前一次拒合闸是否因操作不当引起（如控制开关放手太快等）。
2)检查电器回路各部位情况，以确定电气回路是否有故障。具体方法是：检查合闸控制电源是否正常；检查合闸控制回路和合闸熔断器是否良好；检查合闸接触器的触点是否正常（如电磁操作机构）；将控制开关扳至“合闸时”位置；看合闸铁芯是否动作（液压机构、启动机构、弹簧机构的检查雷同）。若合闸铁芯动作正常，则说明电气回路正常。
3)如果电气回路正常，断路器仍不能合闸，则说明为机械方面的故障，应停用断路器，报告有关领导安排检修处理。经以上初步检查，可判定是电气方面还是机械方面的故障。
（2）故障现象：断路器拒绝跳闸，其可能原因及处理方法如下。
断路器的“拒跳”对系统安全运行威胁很大，一旦某一单元发生故障时断路器拒跳，将会造成上一级断路器跳闸，称为“越级跳闸”。
1)在尚未判明故障断路器之前，而主变压器电源总断路器电流表指示值为满刻度，异常声响强烈，应断开断路器电源，以防烧坏主变压器。
2)当上级后备保护动作造成停电时，若查明有分路保护动作，但断路器未跳闸，应断开拒跳的断路器，回复上级电源断路器；若查明各分路保护均未动作（也可能为保护拒掉牌），此时应检查停电范围内设备有无故障，若无故障应断开所有分路断路器，合上电源断路器后，逐一试送各分路断路器。若送到某一分路时电源电路器又跳闸，则可判明该断路器未故障“拒跳”断路器。应将其隔离，同时恢复其他回路供电。
3)在检查“拒跳”断路器时，除属于可迅速排除的一般电气故障（如控制电源电压过低、控制回路熔断器接触不良、熔体熔断等）外，对一时难以处理的电气或机械故障，均应联系调度，做出停用或转检修处理。
（3）故障现象：断路器误跳闸故障。其可能原因及处理方法如下。
断路器误跳闸故障的原因主要有两方面：一是电气方面的故障，二是机械方面的原因。
电气方面的故障主要有以下几种：
1)保护误动或整定位不当，或电流、电压互感器回路故障。
2)二次回路绝缘不良，直流系统发生两点接地（跳闸回路发生两点接地）。
机械方面的故障主要有以下几种：
1）合闸维持支架和分闸锁扣维持不住，造成跳闸。
2）液压机械分闸一级阀和逆止阀密封不良、渗漏时，本应由合闸保持孔供油到二级阀上端，以维持断路器在合闸位置，而当漏油量超过补充油量时，早成二级阀上下两端压强不同。当二级阀上部的压力小于下部的压力时，二级阀自动返回，而二级阀返回会使工作缸合闸腔内高压油泄掉，从而使断路器“误跳”。
相应处理方法如下：
1)若是由于人员误碰、误操作，保护盘受外力振动引起自动脱扣的“误跳”，应排除开关故障原因，立即送电。
2)对其他电气或机械部分故障，无法立即恢复送电的，则应联系调度及有关领导讲“误跳”断路器停用，转为检修处理。
（4）故障现象：断路器误合闸故障，其可能原因及处理方法如下。
引起误合闸的原因如下：
1）直流两点接地，使合闸控制回路接通。
2）自动重合闸继电器动合触点误闭合，或其他元件而接通控制回路，使断路器误合闸。
3）若合闸接触器线圈电阻过小，且动作电压偏低，当直流系统发生瞬间脉冲时，会引起断路器的“误合”。
4）弹簧操纵机构的储能弹簧扣不可靠，在有振动的情况下（如断路器跳闸时），锁扣可能自动解除，造成断路器自行合闸。
处理方法如下：
1）手柄处于“分合位置”，而红灯连续闪光，表明断路器已合闸，但属“误合”。
2）应拉开“误合”的断路器。
3）对“误合”的断路器，如果拉开后断路器又再次“误合”，应旗下合闸断路器，分别检查电气方面和机械方面的原因，联系调度和有关领导将断路器停用并做检修处理。
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