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摘要：本文介绍了一起VS1-12型的10kV真空断路器的合闸线圈多次烧毁的故障，经过仔细分析，判断其原因是断路器底盘机械故障导致断路器合闸闭锁装置失灵，最后从断路器的搬运、开关柜的制造质量、运行人员的技术培训等方面出发提出相应的防范措施。
关键词：VS1-12；合闸线圈；机械闭锁；防范措施
引言：
随着公司变电站自动化技术的改造，KYN28A-12型中置柜广泛在公司变电站内使用，KYN28A-12型中置柜所配置的VS1型真空断路器在近几年在倒闸操作恢复供电的时候产生烧毁的现象。本文主要分析KYN28A-12型中置柜所配置的VS1型真空断路器故障发生的原因，并且提出几个可供参考的解决方案，以降低此现象的发生率。
1、故障过程和现象
近年来，KYN28-12型中置式开关柜（中置柜）在变电所10kV配电系统中应用广泛，其开关柜所配手车式真空断路器主要由真空灭弧室、传动机构、操作机构、基座及绝缘支撑部分组成。其灭弧原理是：在真空中由于气体分子的平均自由行程很大，气体不容易产生游离，真空的绝缘强度比大气的绝缘强度要高得多，当开关分闸时，触头间产生电弧。触头表面在高温下挥发出金属蒸气，由于触头设计为特殊形式，在电流通过时产生一磁场，电弧在此磁力的作用下沿触头表面切线方向快速运动，在屏蔽罩上凝结了部分金属蒸气，电弧在自然过零时就熄灭了，触头间的介质强度又迅速恢复起来。真空断路器发现缺陷和发生事故的次数有所增加，比例虽低但问题较突出，主要表现为分合闸线圈烧损、真空泡破裂、漏气机构卡阻等方面，这就要求切实加强真空断路器在选型、安装、调试、运行、检修等方面的全过程动态管理。
2011年3月24日在110kV安里变对10 kV II段母线上的140义井出线柜内的VS1型真空断路器计划性检修试验时，推入开关柜至试验位置后，合、分闸试验动作均正常；推至工作位置，柜面板上指示断路器已处于工作位置，且弹簧处于已储能状态，由远方合闸操作后，断路器未合闸，现场有焦糊味，状态指示灯指示断路器合闸回路断线，检查发现合闸线圈烧毁，现场检查二次图纸和接线，合闸回路无错误，且试验位置时合、分闸操作正常，工作位置时各种状态指示也正常，更换新合闸线圈，在断路器工作位置就地合闸操作，合闸线圈再次烧毁。
详细检查二次回路接线后仍未发现任何错误，再次更换新合闸线圈，断路器在分闸状态下，将断路器手车推至工作位置过程中，发现有些异样的阻力，但状态指示灯指示到达工作位置；就地合闸操作又烧毁合闸线圈。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆检查该断路器铭牌发现其为2007年8月生产的产品，且断路器手车在工作位置时，由于无法观察到手车所在的工作位置和手车机械闭锁与底盘车的联锁状态，也没有相应的在线监测手段，因而当时无法立刻对断路器合闸线圈烧坏的原因作出正确的判断。上述提到的机械闭锁指的是底盘车与断路器之间的机械联锁。它的作用是：合闸状态时手车无法推进或拉出，在推进过程中断路器无法合闸。断路器本体和操作机构一体化的真空断路器的位置状态主要有以下两种：
（1）工作位置，这是可移动部件在开关柜内的一种定位状态。在工作位置时，开关的电机储能回路和分合闸回路等均处于接通状态。
（2）试验位置。这是可移动部件在开关柜内的一种定位状态。在试验位置时，开关的二次控制回路接通，但主回路断开，并且动、静触头被可调金属活门挡板隔开。
对断路器机构的机械部分进行认真检查，分别检查手车断路器在试验位置和工作位置的动作情况。手车断路器在试验位置移至工作位置过程中，由于机械闭锁作用，断路器不能进行手动和电动分、合闸。手车断路器移至工作位置时，正常情况下，机械闭锁应可靠打开，控制回路接通，断路器可进行正常操作，但此时却发现机械闭锁无法打开。
2.合闸线圈为什么会烧毁
VS1型真空断路器是一个新开发的断路器，因此，其内部构造俨然和传统的断路器不同。在VS1型真空断路器的弹簧操作机构中，控制回路直接控制住跳、合闸的线圈，它仅仅是储能弹簧用来释放能量的一个场所，并不能为断路器的动作提供直接的动力。其实，跳、合闸线圈可以把线圈连杆所形成的冲击力致力于使得把弹簧能量紧锁起来的掣子被打开，这也就意味着，如果跳、合闸线圈不再工作状态，是不需要任何电流的，它若处在工作状态，所需要的电流大小也仅需要能让线圈打开紧闭的弹簧掣子而已，由此可见，跳、合闸线圈在工作状态时的额定电流是非常小的，然而，这也就解释了为什么VS1型真空断路器的合闸线圈经常发生烧毁的现象。根据有关实验得出了一些结论：我们给VS1型真空断路器通过其额定电流，而且时间仅仅是3-5秒，就这短短的几秒钟也会让线圈承受不了，会导致其烧毁。此外，分析一下其内部结构，在VS1型真空断路器的弹簧操作机构中，控制回路直接控制住跳、合闸的线圈，也就是说，断路器不直接控制电流的通断，而是辅助其相关的接点，这就导致跳、合闸线圈在有电流通过的时候，断路器不能发生任何的动作，因此，断路器就不能正常打开能够切断电流的辅助接点，那么，跳、合闸线圈就一直处在通电的状态，这种状态一旦时间过长，线圈的自身温度就会升高，最后会导致线圈烧毁的现象。
3.日常检修中应当多加关注的几个问题
相关的专业检修人员在进行日常的检修的时候，应当对掣子以及还在转动的部分零件添加润滑油，以确保机器能够灵活的转动、运转，以免发生机器由于缺乏润滑油而卡涩最终导致断路器的开关不能正常的转变，因而使得线圈长久处于通电的状态最终导致线圈的烧毁现象。必须定期检测线圈的电阻、动作电压是否符合相关的规定要求，对于那些不符合规定的，应当马上更换相应的线圈或者对机器做相关的调整以符合规定的要求，以免发生事故。每一次测试动作电压，就会对机器造成一次冲击，每一次都应当把掣子恢复到原始状态，然后再调整电压重新合闸，再测试，当然，最后一次测试得到的电压才是最准确的电压。相关人员也应当注重检查机器的各个重要的部件保存的是否完整，比如说：滚轮、掣子、顶轴等零部件，一旦发现异常情况，应当立即更换相关部件。为保障VS1型真空断路器能够在一个安全稳定的环境下运行，避免不必要的缺陷而造成的损坏，无论是谁都应当加大对其的关注。相关的检修部门和人员，应当自觉加大对真空断路器的定期检修、维护的力度，准确测试其相关性能，一旦发现有不合格的产品，应当立即、马上予以解决，尽其所能的减少真空断路器发生故障的次数。相关的搬运人员在搬运的时候，一定要越发的注意，以免因为在此过程中真空断路器受到强大的冲击力而被损坏。一旦发现断路器在此过程中受到了冲击，应当立即停止搬运，以确认断路器是否保存地完整。厂家应当不断完善其产品说明书，并且在相关的网站上公开，让需要的人员能够及时了解。有关的专业人员应当不断学习，提高自身的相关知识，以免因为操作不当而导致一些不必要的事故的发生。
4.总结
中国经济现在处于一个迅猛发展的状态，人们的生活水平也随之越来越高，人们的物质条件越来越好，一些电子产品的使用频率正在逐渐升高，各种电气设备蜂拥而至，出现在国内市场上，而且随着国际上科学技术的不断进步，国外许多真空断路器开始引进新颖的技术，成就了现在新型的真空断路器，与此同时，不少商家也立刻发现了其中的潜在商业契机，纷纷效仿国外的新型的真空断路器，这在一定程度上，促进了国内真空断路器的飞速发展。虽然就目前而言，真空断路器在国内十分盛行，但是，它所产生的故障检修问题却是我们不得不面对的难题。
参考文献：
[1]王显平.电力系统故障分析[M].中国电力出版社，2008.
[2]高压开关设备和控制设备标准的共同技术要求（GB-11022）[S].
论文作者:张明
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/19
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