两种断路器操作机构的比较

两种断路器操作机构的比较
2005-11-29
王海龙
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目前，在农网35kV变电所中，10kV柱上油断路器基本上已全部被淘汰，取而代之的是新型断路器——六氟化硫断路器和真空断路器。由于这两种断路器本身所具有的卓越性能，使得断路器本体发生故障的可能性大大减少了，几乎为零，而断路器的故障便集中表现在其所选配的操作机构上。

1电磁操作机构
电磁操作机构是利用合闸线圈中的电流产生的电磁力驱动合闸铁芯，撞击合闸四连杆机构进行合闸的，其合闸能量完全取决于合闸电流的大小。因此这种操作机构要求的合闸电流一般都很大，我局运行中的有68A、97．5A、98A三种。该机构的主要优缺点如下：
(1)优点：
① 结构简单，加工容易。
② 可遥控操作和自动重合闸。
③ 机构输出特性与本体反力特性配合较好。
(2)缺点：
① 合闸电流大，要求大功率的直流电源。
② 由于合闸电流大，一般的辅助开关、中间继电器触点等很难投切这么大的电流，因此，必须另配直流接触器，利用直流接触器的带消弧线圈的触点来控制合闸电流，从而控制合、分闸。
③ 动作速度低，合闸时间长，电源电压变动对合闸速度影响大。
④ 耗费材料多。
⑤ 由于户外式变电所开关的本体和操作机构一般都组装在一起，这种一体式的开关一般只具备电动合、电动分和手动分的功能，而不具备手动合的功能，因此，当机构箱内出现故障而使断路器拒绝电动合闸时，就必须进行停电，打开机构箱进行处理。否则将无法正常送电。而弹簧操作机构则具备电动储能、电动合、电动分、和手动储能、手动合、手动分的功能，弹簧操作机构即使出现拒绝电动合闸的情况，也可就地手动合闸送电，而不需立即进行停电处理。这是弹簧操作机构优于电磁操作机构的地方。
尽管电磁操作机构存在以上缺点，但在我局的运行却非常稳定，由于其结构简单的优点，使得电磁操作机构机构箱内出现故障而使断路器拒绝电动合、分闸的情况很少发生。

2弹簧操作机构/
弹簧操作机构是利用弹簧拉伸和收缩所储存的能量进行合、分闸控制的，其弹簧能量的储存是靠储能电机传送的，而其合、分闸操作是靠合、分闸线圈控制的。由于合、分闸的能量取决于弹簧的弹力而不是电磁力，因此，合、分闸电流要求都不大，一般在1.5A—2.5A，其主要优缺点如下：
(1)优点：
① 合、分闸电流都不大，要求电源的容量也不大。
② 既可远方电动储能，电动合、分闸，也可就地手动储能，手动合、分闸，因此，在直流电源消失的情况下也可手动合、分操作，这点优于电磁操作机构。
③ 动作快，且能快速自动重合闸。
(2)缺点：
① 结构较复杂，冲力大，构件强度要求高。
② 输出力特性与本体反力特性配合较差。
③ 零部件加工精度要求高。

3两种操作机构的比较
由于弹簧操作机构结构较复杂，使得机构本身故障点大为增加，主要表现在以下几个方面：
(1)弹簧机构经常发生拒绝电动合闸的情况，主要原因在于，电动储能不到位，挂簧拐臂还没有过死点位置，行程开关便将储能电机电源切除，这时将无法实现电动合闸。由于操作合闸按键后，断路器拒绝合闸，辅助开关不能及时切除合闸回路，经常引起合闸线圈长期带电而烧毁合闸线圈或行程开关。
(2)弹簧机构存在误跳现象，无故自动跳闸，且跳闸后分闸不到位，合、分闸指针指在合、分位置中间，因此，无法确认断路器是否确已分开，动静触头开距是否符合要求，不得已只好用上一级断路器将其切除，造成暂时的大面积停电。分闸不到位，又使机构内的合、分闸机械闭锁装置打不开，从而电动、手动均合不上闸，必须进行停电处理，延误了送电时间，将事故扩大。