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摘要：近期发生了多起ZW30B-40.5开关卡涩故障，导致开关拒分拒合甚至导致线圈烧毁，对系统造成很大的危害，本文对实际运行中的一起该型号开关卡涩事故进行分析，并就事故进行了探讨并提出了对策。
关键词：开关；机构；卡涩
1 故障概述
3月12日晚22时左右，运维人员进行双34开关送电操作时，开关机构发生卡死，操作机构无法合闸，造成电机烧损。现场检查发现，机构在分闸位置已储能，合闸挚子已脱扣，合闸线圈烧毁。该开关为河南平高开关厂生产的ZW30B-40.5型。
2 开关动作过程
为详细了解开关的整个动作过程，为此，本文对开关的合闸过程进行了过程分析。凸轮连杆机构的合闸动作过程如下：
合闸电磁铁带电，吸合铁心，铁芯向前突出，撞击合闸半轴上挡板。由于杠杆原理，当开关合闸半轴挡板向外运动时，同轴挚子上卡槽跟随向外运动。当转轴上凹槽转动至与合闸挚子接合面，使得合闸挚子外侧失去支撑，使得合闸半轴与合闸挚子脱扣。而凸轮在合闸弹簧的拉力左勇下，进行顺时针转动，推动滚子向右运动，同时滚子通过直连板作用于摇臂上，使其绕固定点F进行逆时针转动，带动扇形板逆时针转动，直到与分闸半轴脱扣位置，此时B点手约束不能运动，BCDEB成为四连杆机构，从动臂BC在凸轮的推动下逆时针转动，通过直连板及输出拐臂推动断路器合闸，当凸轮转至等弧面上时，便完成了合闸动作。
1、扇形板 2、连锁板 3、分闸半轴 4、合闸凸轮 5、销子
6、合闸半轴 7、挚子 8、销子 9、输出拐臂 10、连板
11、连板滚子 12、直连板 13、摇臂
图1 凸轮连杆机构
3 故障处理过程
现场对故障机构进行检查，发现机构整体卡死，即使合闸半轴与合闸挚子已经完全脱扣，凸轮在弹簧储能情况下保持卡涩不转动，强行撬动凸轮后机构动作合闸。再次手动尝试轻击合闸脱扣器，机构能够合闸，手动分闸现象正常，再次储能后可以正常储能，进行多次分合操作均现象正常，故障现象突然消失。现场尝试还原故障现象：轻敲合闸按钮，使合闸挚子缓慢脱扣直到挚子与合闸半轴完全脱扣后，机构仍未合闸，此时按压分合闸按钮机构皆无法动作，故障现象还原。对机构进行观察后发现，挚子与合闸凸轮卡死，两部分均无法转动，向上撬动合闸挚子，挚子与凸轮脱扣，凸轮正常转动，机构合闸。现场采用临时处理手段：将合闸挚子下限位杆使用绝缘胶布垫高，并加入润滑，多次实验分合后故障消除。
4 故障原因分析
进一步检查后发现，合闸挚子尾端与储能偏心轴滚珠配合不当，正常情况下，当合闸半轴与合闸挚子脱扣后，由杠杆原理合闸挚子应顺势做顺时针转动，使得挚子尾端与凸轮限位滚子脱扣，凸轮失去支撑后应在弹簧拉力下进行顺时针转动释放弹簧能量将开关合闸。而当机构长时间未动作，再次合闸时在合闸电压较低或其他原因导致合闸线圈动作力度较小的情况下，有几率导致合闸挚子尾端和储能偏心轴凸轮限位滚珠角度配合失当，致使相抵卡死（图2），造成合闸机构无法动作，在电动合闸时导致线圈烧毁。分析成因为该机构金属元件工艺较粗糙，元件金属面不够光滑，且合闸挚子与储能偏心轴滚珠位置配合不当，在储能后进行电动合闸时，若出现电压不足或其他原因使合闸线圈动作力度不够时，可能触动半月板微动，进而造成故障现象。
图2 配合失当导致卡涩
5 建议和策略
对此情况，着重解决挚子凸轮配合失当问题，相应提出两种解决方案：
（1）解体合闸挚子，对其尾部与限位滚子接触处进行加工，改变其接触角度，避免直接抵死，应调整至保证储能后能够可靠挡住限位滚子，且满足合闸挚子仍可顺畅的绕轴做顺时针转动；同时限位滚子应失当润滑，保证其可以正常旋转，进一步保证脱扣的可靠性。
（2）尝试将合闸挚子转轴部分垫高，以调整挚子与滚珠的配合角度。将直线接触变为尾部侧向接触，使其更易脱扣。经过测试后选择在合闸挚子前横轴上使用绝缘胶布垫高挚子前端0.2~0.3mm厚，即改变了其配合角度且不影响可靠脱扣。
论文作者:曾宪泓,王权刚,阳兴
论文发表刊物:《河南电力》2019年4期
论文发表时间:2019/10/31
标签：凸轮论文; 机构论文; 滚子论文; 故障论文; 动作论文; 储能论文; 半轴论文; 《河南电力》2019年4期论文;