关于某公司220kV断路器分合闸线圈复位弹簧疲软导致最低动作电压不合格的案例分析

李幸蔚 李昌

摘要：2021年以来，笔者在对某公司220kV某型号运行10年以上的断路器开展周期性预防试验共发现了3台最低动作电压不合格。经重复试验研究，确定系线圈复位弹簧疲软所致。针对此类情况，笔者提出了预防控制措施，为试验检修、运行维护积累了宝贵的经验，有效防范化解开关拒动的风险。

关键词：最低动作电压;断路器;线圈

简述

断路器是电网运行的关键设备，开展周期性试验是对其健康度检测的有效手段。通过各项试验指标衡量断路器各关键部位的好坏情况，及时处理相关缺陷，避免在运行过程中发生故障、动作失效、扩大故障范围。而断路器的最低动作电压试验是有效检验开关控制回路与动作机构正常与否的有效手段，认真细致的开展该项试验有助于我们提高断路器运维成效，避免设备带病运行，导致设备故障与电网事故的发生。

1过程回顾

某供电局今年通过预防性试验，累计发现某公司220kV某型号断路器最低动作电压不合格3台，断路器线圈直流电阻合格。这3台断路器在试验过程中均有相同的现象发生。详细试验数据见表1、表2、表3。控制回路额定电压为110V，合闸最低动作电压应小于88V，分闸最低动作电压应小于71.5V。

试验均发现随着触发电压的升高，动铁芯撞击脱扣器的声音却逐渐减弱的现象，与正常情况下声音随触发电压的升高而愈发清脆响亮相反。观

察发现，动铁芯在撞击几次脱扣器后，逐渐无法复归到初始位置，甚至保持在与脱扣器相接碰的地方，以至于行程缩短，无法积蓄足够的动能撞击脱扣器至松脱。

分析认为，直接原因是线圈复位弹簧疲软导致无法产生足够的形变弹力使动铁芯复归至初始位置。在重复试验的过程中，复位弹簧的作用逐渐失效，造成动铁芯行程逐渐缩短，撞击脱扣器的声音逐渐减弱，最低动作电压不合格，甚至重合闸试验失败。

2原因分析

假设动铁芯在撞击脱扣器之前是匀加速运动（不考虑线圈复位弹簧的反作用力）。加速度为a，运动距离为s，初速速度为0，撞击前的瞬时速度为V1。

ככ2√ൌ1

假设动铁芯在撞击脱扣器之后是匀减速运动（不考虑线圈复位弹簧的反作用力以及脱扣器复位弹簧形变的弹力变化），加速度为a1，运动距离为s1，末速度为0，初速度為撞击前的瞬时速度V1。

12

1ൌ

综上所述：1ൌ与触发电压的大小有关。a，加速度כ

可以看出，在a与a1不变（触发电压不变）的情况下，动铁芯运行距离s越短，则撞击后推动脱扣器运动的距离s1也就越短。动铁芯运行距离s为0时，触发电压再高，撞击脱扣器运动的距离s1也为0，与我们观察到的现象相符。因此，动铁芯为能有效复位，使得动铁芯推动脱扣器运动的距离缩短，导致最低动作电压不合格，甚至线圈无法动作，使重合闸试验失败。

3结语

结合本次案例分享所涉3台断路器来看，它们的运行年限均已超过10年，且在最低动作电压试验过程中均存在上述现象。说明该型号的断路器在运行超过10年后，极有可能出现复位弹簧疲软的风险。因此，为避免开关拒动导致事故扩大的风险，针对运行10年以上的220kV断路器的检修维护、日常巡视地开展拟提出以下建议：

1、配合停电更换运行10年以上的220kV断路器分合闸线圈，更换线圈后应重复开展最低动作电压试验3～5次（开关动作为1次），试验步进电压应为1～3V，并进行线圈电流与线圈直流电阻测试。

2、运行人员在日常巡视过程中应关注合闸状态下的断路器的合闸线圈动铁芯是否在完全复归位置，若未能完全复归，应及时处理，避免因动铁芯行程缩短而导致动能不足，无法重合闸。

3、检修试验人员在开展最低动作电压试验时，应注意观察动铁芯撞击的声音与触发电压的正相关性，不应只以最终试验结果作为判据而忽视复位弹簧疲软的可能性。

参考文献：

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