空气断路器曾称自动空气开关,可用来接通和分断负载电路,也可用来控制不频繁起动的电动机。从功能上讲,它相当于闸刀开关、过电流继电器、失电压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和,对电路有短路、过载、欠电压和漏电保护等作用。
1.空气断路器的分类及用途
空气断路器的分类及主要用途见表4-1。
表4-1 空气断路器的分类及主要用途
序号
分类方法
种 类
主要用途
l.按用途分
保护配电线路断路器
做电源总开关和各支路开关
保护电动机断路器
可装在近电源端。保护电动机
保护照明线路断路器
用于生活建筑内、电气设备和信号二次线路
漏电保护断路器
防止因漏电造成的火灾和人身伤害
2.按结构形式分
框架式断路器
开断电流大,保护种类齐全
塑料外壳断路器
开断电流相对较小,结构简单
3.按极数分
单极断路器
用于照明回路
两极断路器
用于照明回路或直流回路
三极断路器
用于电动机控制保护
四极断路器
用于三相四线制线路控制
4.按限流性能分
一般型不限流断路器
用于一般场合
快速型限流断路器
用于需要限流的场合
5.按操作方式分
直接手柄操作断路器
用于一般场合
杠杆操作断路器
用于大电流分断
电磁铁操作断路器
用于自动化程度较高的电路控制
电动机操作断路器
用于自动化程度较高的电路控制
2.空气断路器的常见故障与处理
空气断路器正常工作时,应定期清洁,必要时需上润滑油。因为空气断路器结构比较复杂,所以故障种类较多,见表4-2。
表4-2 空气断路器常见故障分析与处理
序号
故障现象
原因分析
处理方法
l.电动操作断路器不能闭合
1)操作电源电压不符
2)电源容量不够
3)电磁铁拉杆行程不够
4)电动机操作定位开关变位
5)控制器中整流管或电容器损坏
1)调换电源
2)增大操作电源容量
3)重新调整或更换拉杆
4)重新调整
5)更换损坏元器件
2.手动操作断路器不能闭合
1)欠电压脱扣器无电压或线圈损坏
2)储能弹簧变形导致闭合力减小
3)反作用弹簧力过大
4)机构不能复位再扣
1)检查线路,施加电压或更换线圈
2)更换储能弹簧
3)重新调整弹簧反力
4)重新再扣接触面至规定值
3.分励脱扣器不能使断路器分断
1)线圈短路
2)电源电压太低
3)再扣接触面太大
4)螺钉松动
1)更换线圈
2)调换电源电压
3)重新调整
4)拧紧
4.起动电动机时断路器立即分断
1)过电流脱扣器瞬动整定值太小
2)脱扣器某些零件损坏,如半导体
器件、橡皮膜等损坏
3)脱扣器反力弹簧断裂或脱落
1)调整瞬动整定值
2)更换脱扣器或更换损坏零、部件
3)更换弹簧或重新装上
5.欠电压脱扣器不能使断路器分断
1)反力弹簧变小
2)如为储能释放,则储能弹簧变小
或断裂
3)机构卡死
1)调整弹簧
2)调整或更换储能弹簧
3)消除卡死原因(如生锈)
6.断路器温升过高
1)触头压力过低
2)触头表面过分磨损或接触不良
3)两导电零件连接螺钉松动
4)触头表面油污氧化
1)调整触头压力或更换弹簧
2)更换触头或清理接触,更换断路器
3)拧紧
4)清除油污或氧化层
7.带半导体脱扣器的断路器误动作
1)半导体脱扣器元器件损坏
2)外界电磁干扰
1)更换损坏的元器件
2)消除外界干扰,借以隔离或更换线路
8.漏电断路器经常自行分断
1)漏电动作电流变化
2)线路漏电
1)送回厂家重新校正
2)找出原因,如是导线绝缘损坏,则更换
9.漏电断路器不能闭合
1)操作机构损坏
1)送回厂家修理
2)线路某处漏电或接地
2)消除漏电处或接地处故障
(续)
序号
故障现象
原因分析
处理方法
10.断路器闭合后经一定时间自行分断
1)过电流脱扣器长延时整定值不对
2)热元件或半导体延时电路元器件变化
1)重新调整
2)更换
11.有一对触头不能闭合
1)一般型断路器的一个连杆断裂
2)限流断路器拆开机构的可拆连杆之间的角度变大
1)更换连杆
2)调整至原技术条件定值
12欠电压脱扣器噪声大
1)反作用弹簧反力太大
2)铁心工作面有油污
3)短路环断裂
1)重新调整
2)清除油污
3)更换衔铁或铁心
户外高压跌落式熔断器
高压跌落式熔断器集短路保护、过载及隔离电路的功能为一体,广泛用于输配电线路及设备上,在功率较小和对保护性能要求不高的地方,它可以与隔离开关配合使用,代替自动空气开关;与负荷开关配合使用,代替价格高昂的断路器。熔断器结构简单,保护可靠,但如果使用不当,将会导致误动或不动作,造成不可避免的经济损失。因此,有必要正确地认识和使用熔断器。
1 工作过程、熔件选择及安装要求
1.1 工作过程
熔断器运行时串联在电力线路中,在正常工作时,带纽扣的熔丝装在熔丝管的上触头,被装有压片的释压帽压紧,熔丝尾线通过熔丝管拉出,将弹出板扭反压近喷头,与下触头连接,在弹出板扭力的作用下熔丝一直处于拉紧状态,并锁紧活动关节。在熔断器处在合闸位置时,由于上静触头向下和弹片的向外推力,使整个熔断器的接触更为可靠。
当电力系统发生故障时,故障电流将熔丝迅速熔断,在熔管内产生电弧,熔丝管在电弧的作用下产生大量的气体,当气体超过给定的压力值时,释压片即随钮扣头打开,减轻了熔丝管内的压力,在电流过零时产生强烈的去游离作用,使电弧熄灭。而当气体未超过给定的压力值时,释压片不动作,电流过零时产生的强烈去游离气体从下喷口喷出,弹出板迅速将熔丝尾线拉出,使电弧熄灭。熔丝熔断后,活动关节释放,熔丝管在上静触头下弹片的压力下,加上本身自重的作用迅速跌落,将电路切断,形成明显的分断间隙。
1.2 熔件选择
关于熔丝(片)的大小如何选择的问题,首先根据不同的保护对象,选择相应的型号及相应时间—电流特性的熔断件,还要考虑上下级配合等因素,准确选择具体的参数。
1.3 安装要求
·跌落式熔断器,其熔管轴线应与铅垂线成15~30°,其转动部分灵活,跌落时不应碰及其他物体;
·熔丝的规格应符合设计要求,应无弯折压扁或损伤,熔件与触头应压紧密牢固;
·熔断器垂直安装,防止电弧飞落在临近带电部分;
·熔断器与固定触头应成直线、无倾斜地接触;
·熔断器上必须标明熔断器及熔件(丝或片)的额定电流,熔件的容量应符合被保护电器的要求,未经校验或无额定电流标示的熔件不准使用。
2 操作使用
高压跌落式熔断器采用绝缘杆单相操作,不允许带负荷操作。通过实践发现,在带负荷误拉开第一相时,大多数情况与断开并联回路或环路差不多,断开电压较低,因此不会发生强烈电弧。而在带负荷拉开第二相时,由于断口电压为线电压,其断口电压较高,因此会发生强烈的电弧,可能导致相邻各相发生弧光短路,将会威胁人身及设备的安全。而在拉开第三相时,因电路已趋于开路(无电流或电流很小),不会产生电弧。因此掌握正确、规范的操作顺序和方法是确保安全的关键。
虽然目前《电力安全工作规程》中没有对高压跌落式熔断器的操作做出规定,但实践发现,对于水平和三角形排列的高压跌落式熔断器操作时应做到以下几点。
一准备:做好操作前的准备工作,选用相应电压等级而且合格的绝缘拉杆,戴绝缘手套,穿绝缘鞋,充分做好准备工作。
二核对:操作前要认真核对设备名称和编号,确定操作对象的正确性。
三站位:选择便于操作的位置站好,一般站在当前操作相跌落式熔断器的前下方为宜,如果是杆塔上的操作,还应系好安全带。
四对准:操作时使跌落式熔断器动触头对准其静触头,以确保合位的准确性。
五合上:在合高压跌落式熔断器时,必须迅速、果断、准确,但在合到底时,不能用力过猛,以防损坏支持绝缘子及其他设备。
另外,在实际操作中还应注意:
· 操作顺序:合熔断器时,先合两边相,后合中间相,断开时反之,有风时合熔断器,应先合下风侧相,后合上风侧相;
·操作前应将负荷退出,避免带负荷操作;
·严禁带故障操作;
·严禁在雷电时进行熔断器操作或更换熔丝;
·雨天操作时,应使用有防雨罩的绝缘棒,并戴绝缘手套;
·应有专人监护,其他人员不得触及设备。
3 结束语
高压跌落式熔断器在日常运行中还存在熔断件的电流特性不稳定,随着运行环境、温度的变化,造成配合失误、越级跳闸等现象;熔管质量差,发生变形起层而导致误跌落;长期使用易发生上下触头接触不良,容易引起触头发热、烧损和触头氧化等情况;由于运行维护中操作、使用、安装不当,导致其性能受损。因此,正确规范的使用和提高生产工艺水平,开发出优质的高压跌落式熔断器,是确保电力系统安全可靠运行的重要任务。