浅析10KV弹簧操作断路器跳合闸线圈烧毁原因及解决方法

丁英朝

摘 要：通过对10KV弹簧操作机构断路器跳合闸线圈烧毁问题进行分析得出故障发生原因，并针对具体原因研究解决方法提出可行性方案，从而最大限度的减少了此类故障的发生。

关键词：断路器跳合闸线圈、烧毁原因、解决方法

引言：伴随着电网的改造变电站中10KV断路器的操作机构多数采用弹簧储能操作，这种操作机构在电路运行过程中经常会发生合闸线圈烧毁的故障。这类故障发生率的提高直接导致检修部门工作量的增加和生产成本的增加，除此之外还会对微机保护装置跳合闸板造成损伤使保护装置退出运行状态，导致多次或者长时间非计划停电，最终对供电的可靠性造成很大影响。跳合闸线圈烧毁故障发生率高造成影响大，严重影响电网的稳定运行，我们要针对故障原因提出对策才能保障变电站的安全运行。

1.跳合闸线圈的工作原理

跳合闸线圈是指单个的空心多匝线圈，主要作用于220V直流系统中，是利用电磁感应原理来工作，当线圈带电时会产生很强的磁场对吸盘产生吸力，促使连杆快速移动，从而打开储能弹簧的闭锁装置释放其上能量，使断路器移动进行跳合闸。跳合闸线圈失电，则电磁感应消失，复位弹簧会向下移动恢复至初始位置。

2.跳合闸线圈的烧毁原因

跳合闸线圈并不是断路器的直接动力，它的作用是协助弹簧释放能量，因此并不需要很强的工作电流。跳合闸线圈工作时电流产生的动力只需要满足弹簧打开闭锁销子即可，因此跳合闸线圈只有在工作时才需要较小的额定电流。在实际运行中跳合闸线圈电流过大或者通电时间过长均会造成线圈的损坏。通过数据分析发现线圈中如果通过额定电流超过3～5分钟就会被烧毁。此外如果线圈中的电流不能满足弹簧打开闭锁销子的动力，断路器就不会动作，线圈中会持续带电，最终导致线圈烧毁。由此可知线圈烧毁的主要原因有以下几点：

2.1线圈本身原因，例如受潮、绝缘部分老化、超时工作等等，这些问题可能导致线圈短路，阻值变小，通过电流变大烧毁线圈。

2.2线圈质量原因，投入运行的线圈质量达不到规定标准，线圈在工作中容易被烧毁。

2.3开关结构故障，例如结构不顺畅、调整不恰当、动作不可靠等你等，这些故障均会造成线圈中即使通过额定电流却不能释放弹簧能力，结果因为线圈长时间通电而被烧毁。线圈烧毁发生频率最高的原因就是开关结构故障。

2.4线圈本身不具备保护装置，实际运行中控制回路的熔断器对线圈不具有保护作用，因为线圈烧毁后熔断器才会熔断。

2.5弹簧没有储能，这种原因引起的线圈烧毁情况比较常见。在闭锁合闸回路中，弹簧没有储能，合闸的线圈就会一直工作，不会引发断路器动作，线圈中持续通过电流最终造成线圈烧毁。

2.6控制母线的电压不符合规定，如果控制母线的电压过低，线圈产生的能量就达不到弹簧打开闭锁销子所需的能量，因此短路器不会动作，线圈中就一直有电流通过，长时间就会导致线圈烧毁。

3.解决方案与对策

3.1加强日常的检修与维护。在春秋季计划检修工作时加强10KV弹簧储能短路器的检修维护，确保检修质量，在检修过程中如发现弹簧机构出现卡涩应在转动部分加入润滑油以确保弹簧机构动作的灵活性与可靠性。

3.2确保线路中的母线电压符合规定，日常工作中加强对直流系统的巡视，并做好蓄电池的维护工作，与此同时还需保证断路器最低操作电压合格。每次开关就修后操作机构都要进行适当的调整这是保障断路器最低电压合格的必要步骤。

3.3在无人值班的变电站，经常会出现弹簧未储能现象，要想确保执行合闸命令前弹簧已经储能就需要主站调度加强对遥信的监视，最好的对策就是在合闸回路中串联弹簧储能行程开关的常开接点。但是在实际运行中10KV开关的操作比较频繁因此行程开关动作也很频繁，这样就会造成行程开关的损坏率高，因而要使用质量较好的开关，并加强日常维护一旦发现损坏立即更换。

3.4回路中的保护装置不能起到对跳合闸线圈的保护作用，针对这一问题可以根据跳合闸线圈的额定电流来选择专用的保险装置，或者使用快熔保险来保护跳合闸线圈。这两种保护措施都是采取分离式保护，也就是在跳合闸线圈回路中加装独立的保护装置，为了查找故障和维修更换便捷可将其安装在开关端子箱端子排上。在实际运行中为了确保跳闸回路的安全性可靠性一般不在跳闸回路加装此种保护装置，因为跳闸线圈的阻止较大额定电流较小，烧毁概率低。这种保险仅用于保护合闸线圈不被烧毁，如果发现保险熔断，应对熔断的具体原因进行检查并更换同种保险装置；已经更换过的保险装置如果发生二次烧毁，必须对跳合闸回路进行全面排查，查明保险熔断原因，采取相应的对策进行维修。跳合闸线圈的分離保护装置不仅有利于设备的维护还节省了处理故障的时间与成本。

3.5实际工作中有些开关在经过检修与维护后在传动过程中仍会出现跳合闸线圈烧毁现象。这种情况经排查后原因不明，对烧毁线圈更换处理后，在传动过程中，对线圈进行通电测试检查线圈是否正常。线圈通电测试的具体方法：里用万用表对合闸线圈的直流阻值进行测量，如数值符合要求，再用端子箱内220V直流储能电源手动对线圈进行瞬间通电。人为瞬间通电既可以有效就检查线圈是否存在故障又可以避免线圈再次被烧毁，值得注意的是如果使用人为瞬间通电一定要做好相应的安全措施防止触电事故的发生。

4.结束语

通过实践可以发现对10KV断路器开关进行全面检修并加强日常维护，对运行时间长的断路器进行重点维护及调试就可以很好的降低线圈烧毁发生率，减少更换线圈的成本以及工作量。综上所述，避免跳合闸线圈烧毁最有效的方法就是加强开关的检修维护，这种方法可以大大降低线圈的烧毁率，最重要的是极大提高了供电的可靠性和安全性。

参考文献：

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