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摘 要：断路器在现场运行中，合闸线圈烧毁是最常见的一个缺陷，线圈烧毁后，必须停电进行更换，直接影响了断路器的可靠运行，现场作业人员的工作量也大大增加，如何预防断路器合闸线圈烧毁缺陷是一个急需解决的问题，本文对断路器合闸线圈烧毁原因进行多方面分析，并提出了一些降低合闸线圈烧毁故障措施。
关键词：断路器；操作机构；合闸线圈；卡涩；烧毁
中图分类号：TM561 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）33-0136-01
高压断路器是电力系统最重要的开关设备，它对维护电力系统的安全，经济和可靠运行起着相当重要的作用，主要由导流部分、灭弧部分、绝缘部分及操作机构组成，其中操作机构最易发生缺陷，操作机构机构故障又以合闸线圈烧毁最为普遍，严重影响了电力系统的正常运行。
1 断路器合闸线圈的工作原理
断路器合闸线圈是一个空心的多匝线圈，工作于220V直流系统，二次原理见图1，当断路器处于分闸储能状态，外部机械、电气闭锁解除并满足断路器合闸条件时，电气系统发出合闸指令后，断路器合闸线圈两端即带有直流220V的电压，根据电磁感应原理，线圈带电时产生磁场，吸引铁芯快速运动，打开储能保持挚子，释放弹簧能量，使断路器动作合闸；当线圈失电后，复位弹簧将铁芯复位，恢复到初始位置，整个动作过程时限很短。合闸线圈不是断路器动作的直接动力，它通过铁芯动作顶开弹簧能量保持挚子，因而它的正常工作电流较小，但当线圈长时间带电会直接破坏线圈绝缘造成损坏，实践证明，若通电时间大于3min，绝大部分线圈均会烧毁。
2 断路器合闸线圈烧毁的原因分析
2.1 绝缘能力降低
合闸线圈是由漆包铜线绕制而成，漆包线的耐热绝缘等级各不相同，价格相差也较大。由于断路器长期运行于户外，特别夏天气温较高时，若加热器未及时关闭造成机构箱内温度进一步升高，造成合闸线圈绝缘降低，当断路器合闸时线圈通过电流发热造成合闸线圈烧损。另一方面合闸线圈运行时间较长，线圈受潮绝缘性能降低，检修过程未进行绝缘电阻测试，当线圈通过电流发热也可能造成线圈烧损。
2.2 断路器机构缺乏维护
断路器操作机构长期运行，未及时进行检修维护，操作机构机械部件锈蚀，传动卡涩，合闸线圈动作时不能顶开合闸操作机构，线圈长时间带电；另一方面，由于断路器的分合闸震动，造成合闸线圈固定螺栓松动，导致铁芯行程发生改变，线圈带电后不能带动合闸机构合闸，造成线圈烧损。
2.3 断路器机械闭锁未打开
由于断路器本身存在机械闭锁，特别是中置式小车断路器，一般都存在机械闭锁，由于某种原因合闸机械闭锁未打开，进行断路器合闸操作时断路器不能合闸，线圈长时间带电。另外，部分高压断路器本身设置有闭锁销可以断路器合闸，在调试过程中疏忽未将闭锁销拆除，断路器不能合闸，线圈长时间带电烧损。
2.4 辅助开关故障
正常合闸时，断路器的合闸线圈与辅助开关的常闭接点串联，断路器合闸后，辅助开关接点自动切断合闸回路，当辅助开关调整不当或辅助开关拉杆松动时，断路器合闸后辅助开关未及时切换，合闸线圈长时间带电造成线圈烧损。
2.5 直流系统故障
正常运行中如果直流系统发生故障，断路器操作时加在合闸线圈两端的电压低于80%Ue，断路器不能合闸，线圈长时间带电烧损。
3 防止断路器合闸线圈烧毁的预防措施
（1）防止断路器机构箱内温度异常高，夏季高温季节，应根据天气情况及时关闭常加热的加热器，必要时应打开機构箱门，降低机构箱内温度，防止线圈老化绝缘降低。
（2）严格按照检修试验规程定期开展工作，检查操作机构各联动部位是否有锈蚀卡涩情况，做好除锈及润滑处理，紧固所有螺栓，特别是辅助开关切换连杆锁紧螺栓，发现异常及时调试处理，对二次回路进行绝缘电阻测试，检查线圈阻值，发现问题及时处理，必要时更换线圈。
（3）断路器在进行操作试验时，所有闭锁装置应解除，试验过程中避免断路器连续多次分合闸，操作几次后应待合闸线圈冷却方可继续试验。
（4）加强直流系统的日常巡视，维护好蓄电池，保证断路器最低操作电压，特别要注意线圈更换后应做低电压测试试验，要求试验电压为80%Ue时断路器可靠合闸，确保机构在运行中能够可靠动作。
（5）断路器远方合闸时，由于保护装置具有合闸保持功能，装置发出保护合闸指令后机构若不变位，合闸指令将一直存在造成线圈常带电，此时应安排值班人员到断路器控制电源空开处值守，当操作人员发出合闸指令后立即查看断路器位置指示灯，如果断路器位置指示灯没有在短时间内发生变位，立即要求值守人员拉开控制电源空开，检查断路器机构及相关回路，找出故障点处理后才能再次进行断路器的操作。
（6）继电保护专业人员在进行远方传动断路器前，首先应检查断路器机械闭锁是否解除，特别是中置式断路器，往往因为断路器缺乏维护，造成断路器机械部件锈蚀卡涩，当中置式断路器操作至运行/试验位置时，机械闭锁未复位，此时断路器合闸线圈铁芯不能正常动作，当合闸回路接收到合闸指令时不能合闸，线圈长时间带电烧损，此类缺陷是中置式断路器最长见得缺陷类型，广泛存在于城市配电网及变电站低压侧开关柜。
为杜绝此类故障发生，在继电保护专业人员进行传动前，进行就地机械手动合闸试验，如果不能合闸，则应联系检修维护人员进行缺陷处理，待缺陷消除可以就地操作断路器后方可进行远方传动试验。
4 结 语
断路器合闸线圈的烧毁缺陷，实在正常操作和设备检修中常遇到的问题，为保证电力系统的安运行，必须对合闸线圈烧毁的原因进行分析，加强检查、维护工作，在操作中提高运行人员的警惕性，及时拉断控制电源，就能够很好的避免合闸线圈烧毁缺陷，提升设备的可用系数，保证电网的安全稳定运行。
参考文献
[1]鲁明芳.断路器操作机构合闸线圈烧毁原因分析与改进措施[J].中国高新技术企业，2009（16）（总127期）.
收稿日期：2018-10-13
关键词：断路器；操作机构；合闸线圈；卡涩；烧毁
中图分类号：TM561 文献标识码：A 文章编号：1004-7344（2018）33-0136-01
高压断路器是电力系统最重要的开关设备，它对维护电力系统的安全，经济和可靠运行起着相当重要的作用，主要由导流部分、灭弧部分、绝缘部分及操作机构组成，其中操作机构最易发生缺陷，操作机构机构故障又以合闸线圈烧毁最为普遍，严重影响了电力系统的正常运行。
1 断路器合闸线圈的工作原理
断路器合闸线圈是一个空心的多匝线圈，工作于220V直流系统，二次原理见图1，当断路器处于分闸储能状态，外部机械、电气闭锁解除并满足断路器合闸条件时，电气系统发出合闸指令后，断路器合闸线圈两端即带有直流220V的电压，根据电磁感应原理，线圈带电时产生磁场，吸引铁芯快速运动，打开储能保持挚子，释放弹簧能量，使断路器动作合闸；当线圈失电后，复位弹簧将铁芯复位，恢复到初始位置，整个动作过程时限很短。合闸线圈不是断路器动作的直接动力，它通过铁芯动作顶开弹簧能量保持挚子，因而它的正常工作电流较小，但当线圈长时间带电会直接破坏线圈绝缘造成损坏，实践证明，若通电时间大于3min，绝大部分线圈均会烧毁。
2 断路器合闸线圈烧毁的原因分析
2.1 绝缘能力降低
合闸线圈是由漆包铜线绕制而成，漆包线的耐热绝缘等级各不相同，价格相差也较大。由于断路器长期运行于户外，特别夏天气温较高时，若加热器未及时关闭造成机构箱内温度进一步升高，造成合闸线圈绝缘降低，当断路器合闸时线圈通过电流发热造成合闸线圈烧损。另一方面合闸线圈运行时间较长，线圈受潮绝缘性能降低，检修过程未进行绝缘电阻测试，当线圈通过电流发热也可能造成线圈烧损。
2.2 断路器机构缺乏维护
断路器操作机构长期运行，未及时进行检修维护，操作机构机械部件锈蚀，传动卡涩，合闸线圈动作时不能顶开合闸操作机构，线圈长时间带电；另一方面，由于断路器的分合闸震动，造成合闸线圈固定螺栓松动，导致铁芯行程发生改变，线圈带电后不能带动合闸机构合闸，造成线圈烧损。
2.3 断路器机械闭锁未打开
由于断路器本身存在机械闭锁，特别是中置式小车断路器，一般都存在机械闭锁，由于某种原因合闸机械闭锁未打开，进行断路器合闸操作时断路器不能合闸，线圈长时间带电。另外，部分高压断路器本身设置有闭锁销可以断路器合闸，在调试过程中疏忽未将闭锁销拆除，断路器不能合闸，线圈长时间带电烧损。
2.4 辅助开关故障
正常合闸时，断路器的合闸线圈与辅助开关的常闭接点串联，断路器合闸后，辅助开关接点自动切断合闸回路，当辅助开关调整不当或辅助开关拉杆松动时，断路器合闸后辅助开关未及时切换，合闸线圈长时间带电造成线圈烧损。
2.5 直流系统故障
正常运行中如果直流系统发生故障，断路器操作时加在合闸线圈两端的电压低于80%Ue，断路器不能合闸，线圈长时间带电烧损。
3 防止断路器合闸线圈烧毁的预防措施
（1）防止断路器机构箱内温度异常高，夏季高温季节，应根据天气情况及时关闭常加热的加热器，必要时应打开機构箱门，降低机构箱内温度，防止线圈老化绝缘降低。
（2）严格按照检修试验规程定期开展工作，检查操作机构各联动部位是否有锈蚀卡涩情况，做好除锈及润滑处理，紧固所有螺栓，特别是辅助开关切换连杆锁紧螺栓，发现异常及时调试处理，对二次回路进行绝缘电阻测试，检查线圈阻值，发现问题及时处理，必要时更换线圈。
（3）断路器在进行操作试验时，所有闭锁装置应解除，试验过程中避免断路器连续多次分合闸，操作几次后应待合闸线圈冷却方可继续试验。
（4）加强直流系统的日常巡视，维护好蓄电池，保证断路器最低操作电压，特别要注意线圈更换后应做低电压测试试验，要求试验电压为80%Ue时断路器可靠合闸，确保机构在运行中能够可靠动作。
（5）断路器远方合闸时，由于保护装置具有合闸保持功能，装置发出保护合闸指令后机构若不变位，合闸指令将一直存在造成线圈常带电，此时应安排值班人员到断路器控制电源空开处值守，当操作人员发出合闸指令后立即查看断路器位置指示灯，如果断路器位置指示灯没有在短时间内发生变位，立即要求值守人员拉开控制电源空开，检查断路器机构及相关回路，找出故障点处理后才能再次进行断路器的操作。
（6）继电保护专业人员在进行远方传动断路器前，首先应检查断路器机械闭锁是否解除，特别是中置式断路器，往往因为断路器缺乏维护，造成断路器机械部件锈蚀卡涩，当中置式断路器操作至运行/试验位置时，机械闭锁未复位，此时断路器合闸线圈铁芯不能正常动作，当合闸回路接收到合闸指令时不能合闸，线圈长时间带电烧损，此类缺陷是中置式断路器最长见得缺陷类型，广泛存在于城市配电网及变电站低压侧开关柜。
为杜绝此类故障发生，在继电保护专业人员进行传动前，进行就地机械手动合闸试验，如果不能合闸，则应联系检修维护人员进行缺陷处理，待缺陷消除可以就地操作断路器后方可进行远方传动试验。
4 结 语
断路器合闸线圈的烧毁缺陷，实在正常操作和设备检修中常遇到的问题，为保证电力系统的安运行，必须对合闸线圈烧毁的原因进行分析，加强检查、维护工作，在操作中提高运行人员的警惕性，及时拉断控制电源，就能够很好的避免合闸线圈烧毁缺陷，提升设备的可用系数，保证电网的安全稳定运行。
参考文献
[1]鲁明芳.断路器操作机构合闸线圈烧毁原因分析与改进措施[J].中国高新技术企业，2009（16）（总127期）.
收稿日期：2018-10-13