ZN18真空断路器操作机构中合闸线圈烧坏原因分析_化学_自然科学_专业资料。ZN18 真空断路器操作机构中合闸线圈烧坏原因分析 谢志华 【摘 要】摘要：ZN18 系列真空断路器合闸线圈为短时工作制线圈，由于构成 合闸回路的元件多，若维护不当或不到位，使用运行中出现合闸线圈烧坏
ZN18 真空断路器操作机构中合闸线圈烧坏原因分析 谢志华 【摘 要】摘要：ZN18 系列真空断路器合闸线圈为短时工作制线圈，由于构成 合闸回路的元件多，若维护不当或不到位，使用运行中出现合闸线圈烧坏和面 临烧坏的情况时有发生，所以对其各种故障原因加以分析，便于确保 ZN18 真 空断路器的正常工作运行。 【期刊名称】机电工程技术 【年(卷),期】2011(000)007 【总页数】3 【关键词】真空断路器；合闸线圈；线圈的工作电流；电磁力 1 概述 ZN18 系列真空断路器的合闸，是通过电动机运动进行弹簧预贮能后，再通过 合闸线圈的励磁动作启动，弹簧释放预贮能，通过凸轮、连杆的传递能量和改 变运动方向，实现开关的分、合状态，结构相对简单。合闸线V 时，工作电流为 DC1.5A～2A；额 定 电 压 DC110V 时，工作电流为 DC3A-4A。由于合闸工作电流为直流电流，在合闸完成后，断开合闸回路时， 所产生的电弧熄灭时间比较长的特点，若维护不当或不到位，运行中出现合闸 线圈烧坏和面临烧坏的情况时有发生，在此对其原因加以分析。 2 常见的合闸和控制回路接线 可知，目前有两个回路可实现 HQ 励磁，一是在用 KK 开关就近合 闸时，KK 开关①②接点接通，通过 FA、DL 常闭接点，使合闸线圈 HQ 带电励 磁，合闸电磁铁芯吸合，实现开关的合闸；二是实现无人值班变电站的操作， 通过集控中心的远方操作，用远动装置接点 YH 取代 KK 开关①②接点，通过 FA、DL 常闭接点，使合闸线圈 HQ 带电励磁，合闸电磁铁芯吸合，实现开关 的合闸。注：开关内部合闸回路还有其它联锁开关触点，一般情况下不带电分 合，故忽略，在此不分析。 （2）合闸线圈的电磁力的设计，应满足电源电压在合闸线%额定电压时， 并在合闸线圈在起始的状态（最大的铁心开距）产生的电磁力 Fσ 大于 ZN18 真空断路器的合闸操作力，使合闸线圈能正常工作。 合闸线圈电磁力公式如下： 式（1）中：Fσ——合闸线圈的起始状态时的电磁力（kgf）； IW——总激磁安匝（A）（I 为通过合闸线圈的电流；W 为合闸线圈的线圈匝 数）； hW—— 激磁线圈高度（m）； Φ——在合闸线圈 IW 生产的总磁通（Wb）； μ0—— 真空磁导率（H/m）； Sσ—— 衔铁截面积（m2）。 根据合闸线 常数，因合闸线 真空断 路器中的部件，所以式中的 hW；W；Sσ 参数为固定值，Φ 与 IW 的关系成正 比关系，所以合闸线圈的正常工作 Fσ 的大小关键在 IW 总激磁安匝，线圈匝数 W 是已在产品中确定，所以合闸线圈的正常工作关键在线圈的工作电流 I。 合闸线圈工作电流公式（欧姆定律） 式（2）中：I—— 合闸线圈的工作电流（A）； US——合闸线圈工作时的工作电源电压(V)； RHQ——合闸线圈的直流电阻(Ω)。 3 引起烧坏合闸线 控制回路原因分析 从图 1 可知，一旦通过 KK 开关①②接点接通或集控中心远方操作 YH 发出合 闸指令后，DL 常闭接点是作为切断合闸控制回路的主断开点，是关键部位， DL 常闭接点调整、维护不当，是合闸线圈 HQ 烧坏的原因之一。注：HQ 为短 时工作制线）当真空断路器合闸过程完成后，DL 开关未能转换断开的原因 开关在完全合闸后，DL 接点不能转换断开，造成开关合闸线圈 HQ 长时间激 励，合闸线圈 HQ 长时通电将其烧毁。 （2）当真空断路器合闸过程完成后，DL 常闭接点不能完全断开的原因 DL 常闭接点的机械部分调整不符合接点开断距离要求，开关合闸后，DL 断开 距离太小，另由于合闸线圈 HQ 工作电流是直流电流，使 DL 常闭接点分断时 所产生的电弧导通时间相对较长，造成开关合闸线圈 HQ 长时间激励，合闸线 圈 HQ 长时间通电将其烧毁。 （3）KK 开关额定工作容量和 YH 远程控制的原因分析 1）KK 开关选用时未按合闸线圈 HQ 的额定工作电流容量选取原因 KK 开关选用的额定工作电流小于合闸线圈 HQ 的额定工作电流，使 KK 开关的 接点动、静触点被电弧烧伤严重，产生接触不良，使合闸线圈 HQ 两端的工作 电源 US 电源电压下降，根据公式（2）可知，线圈的工作电流 I 下降，根据合 闸线）得知，而使合闸线圈 HQ 动作力下降，不能正常合闸 开关，使合闸线圈 HQ 长时间通电而烧毁。另外，KK 开关因以上原因，电弧烧 伤严重对 KK 开关的触点间的绝缘材料有严重的碳化现象，使 KK 开关的触点间 产生泄漏电流，使合闸线圈 HQ 在真空断路器分闸状态时，长期通以一定的泄 漏电流，使合闸线圈 HQ 存在一定的温升，RHQ 合闸线圈的直流电阻线）可知，线圈的工作电流 I 下降，根据公式（1）得知，直接使合 闸线圈 HQ 的动作力下降，合闸线圈 HQ 长时间通电将烧毁。YH 远程控制开 关与 KK 开关同理。 2）YH 远程控制，因线路过长，导线截面过小，使线路的电压降太大，使合闸 线圈 HQ 两端的工作电压 US 电源电压不足，根据公式（2）可知，线圈的工作 电流 I 下降，根据公式（1）可知，合闸线圈 HQ 动作力下降，合闸线圈 HQ 长 时间通电将烧毁。 3）合闸线圈 HQ 的工作电源容量原因 合闸线圈 HQ 的工作电源容量少于合闸线圈 HQ 的正常工作容量，特别在现场 调试时的电源容量少于合闸线圈 HQ 的正常工作容量，使合闸线圈 HQ 工作时， 因电源内的电压降增大，合闸线圈 HQ 两端的电压下降，使合闸线圈 HQ 两端 的工作电压 US 电源电压不足，根据公式（2）可知，线圈的工作电流 I 下降， 根据公式（1）可知，合闸线圈 HQ 动作力下降，合闸线圈 HQ 长时间通电将 烧毁。 4）操作频率的原因 操作频率过于频繁
