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CD10型电磁式操动机构故障原因及处理
作者：武汉国电西高电气有限公司
摘要：该文概述了CD10断路器电磁操作机构常见的几种故障原因，并提出了故障时的处理方法。
关键词：电磁机构 故障 处理
　　操作机构是断路器的重要组成部分，断路器的工作可靠性在很大程度上依赖于操作机构的动作可靠性。断路器事故分析证明，由于操作机构原因导致断路器的事故，占总事故的60 %以上，可见操作机构对断路器工作性能和可靠性起着多么重要的作用。
　　1 合闸失灵
　　1.1 机械方面造成的原因
　　1.1.1 限位螺杆过高(过低)
　　电动合闸失灵，连杆2、3不成一直线，见图1。
　　限位螺杆（调整螺杆）松动致使过高(或过低)，见图2。当合闸受力后，二连杆向上(向下)弯曲，使合闸铁心作虚功，见图3。如二连杆正好在水平位置上，则合闸过于灵敏，在合闸过程中，铁心顶杆顶住滚轮上升到终止位置，滚轮自顶杆跳下，使合闸失败，所以，限位螺杆的高低是合闸成功与否的关键所在。 检查调整并紧固螺杆，使连杆2和3基本成一直线略小于l80啊?1.1.2 合闸铁心顶杆行程小，冲力不足。
　　电动合闸失灵，观察合闸铁心在合闸瞬间高度不够。
　　合闸铁心顶杆行程，在合闸终止位置时应高于支架1.5~2.5 mm，见图4。
　　用加力杠手动缓慢合闸，测出合闸铁心顶杆行程应在上述范围内。
　　1.1.3 合闸铁心卡涩
　　合闸铁心在合闸过程中上下不能自由串动或合闸后铁心落不下来。
　　合闸线圈内套筒安装不当或变形，紧力不一致，造成铁心不垂直，磨擦阻力大，不能上下自由串动，即便是在电动力作用下迫使铁心上升，往往被卡住落不下来。
　　重新安装，使套筒紧力一致均匀。然后用加力杆手动合闸，分闸数次达到动作灵活为止。
　　1.1.4 轴承转动不灵
　　用加力杆手动合闸时，各轴承转动部位磨擦阻力大，不能灵活转动。
　　运行中各轴承转动部位长期失去润滑，使磨擦阻力增大，合闸过程中动能减弱，又如支架7（见图1）在合闸铁心到达终止位置时，不能迅速返回支撑住10。
　　各轴承转动部位经常加润滑油，使其活动自如。
　　1.1.5 合闸支架脱扣
　　合闸支架7在合闸铁心到达终止位置时，虽紧密接触10，但却支撑不住，导致合闸失灵。
　　合闸支架7的坡度太陡。
　　调整或更换合闸支架，使支撑部位趋于平缓。
　　1.1.6 传动机械故障
　　合闸过程中铁心上不去，导致合闸失灵。其原因：①传动机构连杆扭曲变形；②连接轴销钉脱落。应调整变形的连杆，并重新安装轴销钉。
　　1.2 电气方面造成的原因
　　1.2.1 合闸回路不通
　　绿灯不亮（见图5），油断路器辅助触点(常闭)不闭合，操作保险熔断，合闸回路断线，防跳回路常闭接点操作接触不良，合闸操作把手接点接触不良等。
　　首先检查操作保险熔丝是否熔断，再手动缓慢合闸，观察油断路器辅助开关常闭触点动作是否正确，否则应调整与之连接的螺杆。这个部位是最薄弱的环节和存在问题的地方，然后用万用表检查回路各元件，查出其故障点。
　　1.2.2 直流电压过低
　　发出合闸命令后虽机构动作，但不能合闸。
　　如直流电源电压低于170 v即不足合闸线圈额定电压的80%。是因硅整流器元件一相击穿或整流器交流电源侧保险熔丝一相熔断。运行经验表明，三相桥整流器交流输入电源的三相正常，输入电压为380 v时，则直流输出电压为220 v。如交流侧一相保险熔丝熔断或硅元件一相击穿，则输出直流电压为170 v。如交流侧两相保险熔丝熔断，则输出直流电压为零；除此之外亦可能是电源电压过低。
　　检查三相桥式整流器交流电源侧保险熔丝是否熔断，硅元件是否击穿。应更换保险熔丝和硅元件或调高直流电源以满足合闸线圈使用电压。
　　1.2.3 保护回路继电器触点沾连
　　电动合闸瞬间，红灯闪亮，表示油断路器已合闸，但瞬时红灯熄灭，绿灯又亮，油断路器又分闸，同时观察跳闸铁心动作。
　　这种合闸后瞬间又分闸的异常现象，常出现在用于速断(1.2LJ)过流(3.4LJ) 保护的电流继电器(参阅图5)，因保护定值调整把手在刻度盘的前半部分，弹簧反作用力距小，使常开触点在事故跳闸后不返回，造成触点沾连。跳闸回路长时间带电，或者在开关合闸瞬间开关柜上继电器接点受震动瞬间沾连造成。有时也出现在作用于油断路器跳闸的时间继电器(SJ)触点的沾连，这是因为时间继电器铁心卡死，在线圈失电后不返回。
　　消除已沾连的继电器触点和时间继电器铁心卡死的缺陷。按要求重校有关继电器，合理选用继电器参数，并尽量避免把保护定值放在刻度的前半部分。
　　1.2.4 合闸线圈烧坏
　　合闸接触器卡死，触点沾连。合闸操作后接触器衔铁由于锈蚀等原因不返回，其触点长时间闭合或因接触器的灭弧罩多次合闸，分闸受振动而脱落，电弧不能迅速熄灭，将触点熔化而沾连，使合闸线圈长时间带电而烧坏。油断路器辅助开关的常闭触点断不开，这时，如果采用重合闸则合闸线圈长期自保持、不能返回，很快将线圈烧坏。合闸线圈由于操作频繁，温度过高，甚至烧毁。
　　消除合闸接触器缺陷，修复触点、灭弧罩。手动合闸调整辅助开关，使其恢复正常。尽量减少操作次数，当合闸线圈温度超过65℃时，应停止操作，待线圈温度低到65℃以下时再进行操作。
2 分闸失灵
　　2.1 机械方面造成的原因
　　2.1.1 分闸铁心卡死
　　分闸铁心不能上下自由串动，电动分闸时，分闸铁心由于磨擦阻力大而使电动力距减弱。
　　分闸铁心由于氧化锈蚀，不能上下串动而卡死。分闸铁心不垂直导致铁心卡死。铁心周围有凸缘导致铁心卡死。分闸线圈内部铜套不圆，不光滑，铁心有毛刺而导致铁心卡死。
　　消除锈蚀。调整铁心支架，使其垂直，达到铁心上下串动灵活。可将铁心周围凸缘的棱角进行修整，使铁心不能挂住。对铜套进行修整，去除铁心毛刺以消除卡住现象。
　　2.1.2 限位螺杆过低
　　电动分闸时，铁心上下串动良好，但不掉闸。
　　限位螺杆松动变位或过低，使转动机构卡住。
　　调整限位螺杆，使二连杆基本成一直线。
　　2.2 电气方面造成的原因
　　2.2.1 分闸回路不通
　　红灯不亮则表示分闸回路不通，具体原因为：①操作保险熔丝熔断。②油断路器辅助开关常开触点接触不良或不接触。③分闸回路断线，包括分闸线圈断线等。④操作把手接点接触不良。
　　首先检查操作保险熔丝是否熔断。拉开油断路器两侧刀闸，手动合闸、分闸，观察辅助开关常开触点在断路器合闸后是否闭合。否则，应调整与之连接的拉杆，达到常开触点闭合为止。用万用表检查回路各元件查出其故障点。
　　2.2.2 直流电压过低
　　操作保险熔丝两极电压值低于140 V(即不足额定电压220 V的65 %)。
　　直流电压过低的原因同上节合闸失灵中所述情况相同。
　　检查处理硅整流器已损坏的元件、保险等，使电源电压恢复正常。
　　2.2.3 分闸铁心无电动力矩
　　电动分闸时，分闸铁心无电动力矩，分闸不成功。
　　分闸线圈极性反接，这种异常情况多半发生在分闸线圈为两相串联的回路中，在更换线圈以后如图6（a），两只线圈极性反接。由于二线圈中电流方向相反所产生的合成磁通极性也相反。则磁场相互抵消，使分闸失灵。正确的结线如图6（b）二线圈极性一致相串联。
　　2.2.4 分闸线圈烧坏
　　这种异常现象经常发生在分闸铁心卡死不回原位，继电器触点动作后由于油断路器分闸回路辅助接点断不开，致使分闸线圈长期带电所致，分闸线圈内部匝间短路。
　　调整分闸铁心使其上下串动灵活。消除油断路器辅助接点分闸后不断开缺陷。断路器分闸电压过高超过65 %额定电压，亦可能导致分闸失灵，此时可以调整操作机构分闸电压使其低于65 %额定电压。检查分闸线圈，使之不发生匝间短路。
　　3 油断路器在合闸过程中的跳跃
　　油断路器在合闸时多次连续快速合闸分闸。
　　控制合闸接触器线圈的油断路器辅助开关常闭触点未等合闸结束就断开。过早的断开了合闸线圈电源，而此时合闸信号还未切除，合闸接触器线圈电源再次接通合闸，形成反复合分闸。造成机械故障的原因为支架7长期失去润滑，锈蚀。使其失去灵活性，控制支架7的弹簧失去弹性等，不能活动自如。因此在合闸终了时，支架7不能迅速回到原始位置，轴10不能被支架7托住（参阅图1）。
　　调整辅助开关触点螺栓，使辅助触点在油断路器动、静触头闭合后再断开。用加力杆手动合闸，试灯并接于动、静触头(指断路器主触头)之间，待试灯亮以后辅助触点再断开。机构所有磨擦转动部分，经常涂润滑油，使支架活动自如。有时支架7下面落有异物防碍了支架7的活动，或弹簧9(见图1)变形折断等，如果是这样应取出异物，更换弹簧。手动合闸，用直尺测量合闸终了时支架7顶端到轴10间应有1.5～2.5 mm的间隙，如小于此数字，则松开紧固磁轭的螺栓，将合闸铁心取出，再将固定铁心顶杆的止钉旋出，然后，调整其顶杆长度，达到上述要求为止。
　　参考文献
　　[1] 陈化钢, 潘金銮, 吴越华. 高低压开关电器故障诊断与处理. 中国水利水电出版社, 2000.12
　　[2] 陈家斌.电气设备故障检测诊断方法及实例.中国水利水电出版社, 2003.6
　　[3] 郭仲礼.高压电工实用技术.机械工业出版社, 2001.10
　　[4]步丰盛.高压电工实用技术问答.机械工业出版社, 2002.8
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主断路器是指用以接通和切断电力机车和电动车组电源的总开关。在主电路发生短路、接地等故障时主断路器能迅速断开，起到保护作用。主断路器目前普遍采用空气断路器，由灭弧室、隔离开关、控制操纵机构以及压缩空气供给系统等部分组成。断开时压缩空气进人灭弧室先断主动触头，同时熄灭电弧，然后压缩空气使隔离开关打开，打开是在无电状态下进行的，接着主动触头复位，为下次主断路器闭合作准备。主断路器闭合时压缩空气使隔离开关闭合，闭合是在有电状态下进行的。为了抑制过电压，灭弧室主动静触头间还并有一组非线性电阻。
主断路器产品介绍
、电动车组上接通或分断电源的总开关，兼作各种过载、短路故障时的主保护开关。
主断路器结构
上侧有灭弧室、并联电阻、支持瓷瓶、转动瓷瓶、隔离开关闸刀；下侧有储气缸、主阀、起动阀、合闸电磁铁、分闸电磁铁、延时阀、传动气缸、定位机构、辅助开关联锁等。在上述零件内部形成空腔。
主断路器工作原理
断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成。
当短路时，大电流（一般10至12倍）产生的磁场克服反力弹簧，脱扣器拉动操作机构动作，开关瞬时跳闸。当过载时，电流变大，发热量加剧，双金属片变形到一定程度推动机构动作（电流越大，动作时间越短）。
现在有电子型的，使用互感器采集各相电流大小，与设定值比较，当电流异常时微处理器发出信号，使电子脱扣器带动操作机构动作。
断路器的作用是切断和接通负荷电路，以及切断故障电路，防止事故扩大，保证安全运行。而高压断路器要开断1500V，电流为A的电弧，这些电弧可拉长至2m仍然继续燃烧不熄灭。故灭弧是高压断路器必须解决的问题。
吹弧熄弧的原理主要是冷却电弧减弱热游离，另一方面通过吹弧拉长电弧加强带电粒子的复合和扩散，同时把弧隙中的带电粒子吹散，迅速恢复介质的绝缘强度。
低压断路器也称为自动空气开关，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。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。
低压断路器具有多种保护功能（过载、短路、欠电压保护等）、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点，所以目前被广泛应用。结构和工作原理低压断路器由操作机构、触点、保护装置（各种脱扣器）、灭弧系统等组成。
低压断路器的主触点是靠手动操作或电动合闸的。主触点闭合后，自由脱扣机构将主触点锁在合闸位置上。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的热元件与主电路串联，欠电压脱扣器的线圈和电源并联。当电路发生短路或严重过载时，过电流脱扣器的衔铁吸合，使自由脱扣机构动作，主触点断开主电路。当电路过载时，热脱扣器的热元件发热使双金属片上弯曲，推动自由脱扣机构动作。当电路欠电压时，欠电压脱扣器的衔铁释放。也使自由脱扣机构动作。分励脱扣器则作为远距离控制用，在正常工作时，其线圈是断电的，在需要距离控制时，按下起动按钮，使线圈通电，衔铁带动自由脱扣机构动作，使主触点断开。
主断路器空气断路器
空气断路器工作原理空气断路器工作原理空气断路器工作原理空气断路器工作原理
空气开关也就是断路器，在电路中作接通、分断和承载额定工作电流，并能在线路和电动机发生过载、短路、欠压的情况下进行可靠的保护。断路器的动、静触头及触杆设计成平行状，利用短路产生的电动斥力使动、静触头断开，分断能力高，限流特性强。 ．短路时，静触头周围的芳香族绝缘物气化，起冷却灭弧作用，飞弧距离为零。断路器的灭弧室采用金属栅片结构，触头系统具有斥力限流机构，因此，断路器具有很高的分断能力和限流能力。 ．具有复式脱扣器。反时限动作是双金属片受热弯曲使脱扣器动作，瞬时动作是铁芯街铁机构带动脱扣器动作。脱扣方式有热动、电磁和复式脱扣3种。. 空气开关内部比较精密，原理却甚为简单。它在入线和出线间串了个10几20圈的电感，电流足够时吸合带动机械杠杆而动作保护。比较安全又不用换保险，是很好的推荐。 自动空气开关也称为低压断路器，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。它功能相当于闸刀开关、过电流继电器、失压继电器、热继电器及漏电保护器等电器部分或全部的功能总和，是低压配电网中一种重要的保护电器。
自动空气开关具有多种保护功能(过载、短路、欠电压保护等)、动作值可调、分断能力高、操作方便、安全等优点，所以目前被广泛应用。
结构和工作原理
自动空气开关由操作机构、触点、保护装置(各种脱扣器)、灭弧系统等组成。。
主断路器主要特性
断路器的特性主要有：额定电压Ue；额定电流In；过载保护（Ir或Irth）和短路保护（Im）的脱扣电流整定范围；额定短路分断电流（工业用断路器Icu；家用断路器Icn）等。
额定工作电压（Ue）：这是断路器在正常（不间断的）的情况下工作的电压。
额定电流（In）：这是配有专门的过电流脱扣继电器的断路器在制造厂家规定的环境温度下所能无限承受的最大电流值，不会超过电流承受部件规定的温度限值。
短路继电器脱扣电流整定值（Im）：短路脱扣继电器（瞬时或短延时）用于高故障电流值出现时，使断路器快速跳闸，其跳闸极限Im。
额定短路分断能力（Icu或Icn）：断路器的额定短路分断电流是断路器能够分断而不被损害的最高（预期的）电流值。标准中提供的电流值为故障电流交流分量的均方根值，计算标准值时直流暂态分量（总在最坏的情况短路下出现）假定为零。工业用断路器额定值（Icu）和家用断路器额定值（Icn）通常以kA均方根值的形式给出。
短路分断能力（Ics）：断路器的额定分断能力分为额定极限短路分断能力和额定运行短路分断能力两种。国标《低压开关设备和控制设备低压断路器》（GB）对断路器额定极限短路分断能力和额定运行短路分断能力作了如下的解释：
1、断路器的额定极限短路分断能力：按规定的实验程序所规定的条件，不包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力；
2、断路器的额定运行短路分断能力：按规定的实验程序所规定的条件，包括断路器继续承载其额定电流能力的分断能力；
3、额定极限短路分断能力的试验程序为O—t—CO。
其具体试验是：把线路的电流调整到预期的短路电流值（例如380V ，50kA），而试验按钮未合，被试断路器处于合闸位置，按下试验按钮，断路器通过50kA短路电流，断路器立即开断（open简称O），断路器应完好，且能再合闸。t为间歇时间，一般为3min，此时线路仍处于热备状态，断路器再进行一次接通（close简称C）和紧接着的开断（O），（接通试验是考核断路器在峰值电流下的电动和热稳定性）。此程序即为CO。断路器能完全分断，则其极限短路分断能力合格。
4、断路器的额定运行短路分断能力（Icn）的试验程序为O—t—CO—t—CO。它比Icn的试验程序多了一次CO，经过试验，断路器能完全分断、熄灭电弧，就认定它的额定运行短路分断能力合格。
因此，可以看出，额定极限短路分断能力Icn指的是低压断路器在分断了断路器出线端最大三相短路电流后还可再正常运行并再分断这一短路电流一次，至于以后是否能正常接通及分断，断路器不予以保证；而额定运行短路分断能力Ics指的是断路器在其出线端最大三相短路电流发生时可多次正常分断。
IEC947—2《低压开关设备和控制设备低压断路器》标准规定：A类断路器（指仅有过载长延时、短路瞬动的断路器）的Ics可以是25%、50%、75%和100%。B类断路器（有过载长延时、短路短延时、短路瞬动的三段保护的断路器）的Ics可以是Ics的50%、75%和100%。因此可以看出，额定运行短路分断能力是一种比额定极限短路分断电流小的分断电流值。
一般来说，具有过载长延时、短路短延时和短路瞬动三段保护功能的断路器，能实现选择性保护，大多数主干线（包括变压器的出线端）都采用它作主保护开关。不具备短路短延时功能的断路器（仅有过载长延时和短路瞬动二段保护），不能作选择性保护，它们只能使用于支路。IEC92《船舶电气》指出：具有三段保护的断路器，偏重于它的运行短路分断能力值，而使用于分支线路的断路器，应确保它有足够的极限短路分断能力值。
无论是哪种断路器，虽然都具备Icu和Ics这两个重要的技术指标。但是，作为支线上使用的断路器，可以仅满足额定极限短路分断能力即可。较普遍的偏颇是宁取大，不取正合适，认为取大保险。但取得过大，会造成不必要的浪费（同类型断路器，其H型—高分断型，比S型—普通型的价格要贵1.3倍～1.8倍）。因此支线上的断路器没有必要一味追求它的运行短路分断能力指标。而对于干线上使用的断路器，不仅要满足额定极限短路分断能力的要求，同时也应该满足额定运行短路分断能力的要求，如果仅以额定极限短路分断能力Icu来衡量其分断能力合格与否，将会给用户带来不安全的隐患。
断路器是一种基本的低压电器，断路器具有过载、短路和欠电压保护功能，有保护线路和电源的能力。
主要技术指标是额定电压、额定电流。断路器根据不同的应用具有不同的功能，品种、规格很多，具体的技术指标也很多。
断路器自由脱扣：断路器在合闸过程中的任何时刻，若是保护动作接通跳闸回路，断路器完全能可靠地断开，这就叫自由脱扣。带有自由脱扣的断路器，可以保证断路器合闸短路故障时，能迅速断开，可以避免扩大事故的范围。
主断路器主要分类
按极数分：有单极、二极、三极和四极等；
按安装方式分：有插入式、固定式和抽屉式等。
产品介绍A9/EC65小型断路器：照明配电电路、短路及过载保护。
断路器图片
A9LE/EPNLE漏电断路器：的接地系统中，短路过载及漏电保护。断路器正常操作故障保护使断路器处于分断位置时相线，中性线都处在断开状态，避免中性线故障时带电。在进行接通和分断操作时，中性线接通优先，分断滞后。具有短路限流功能，额定短路分断能力高。具有过载保护短路漏电及电压保护装置，保护功能齐全，接线方便可靠。
过欠压脱扣器：全自动过欠压延时保护器是我公司根据市场需要研发的新一代产品。该保护器设计合理，并采用进口元器件和国内名牌元器件组装，产品能在高压冲击和欠压情况下迅速可靠的切换电源，保护家用电器。当电压恢复正常值，经延时后能自动接通电路、恢复供电，能有效保护电器在电源瞬间通电的冲击。所有功能全部自动化，无需专人操作，选用双色发光二级管指示，安全快捷。
EC100小型断路器：工业配电系统，短路及过载保护。额定电流63A-125A，额定短路分断能力高，具有短路限流结构。保护功能齐全，具有过载及短路保护装置，接线安全可靠，采用“框式”接线结构，功能扩展简便，安全可靠。可配多种附件：漏电脱扣器、辅助触头、报警触头、分励脱扣器、欠压脱扣器、汇流排。
EPD电涌保护器：EPD插拔式采用与固定式电涌保护相同的工作原理和选择准则。对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过电压的电涌进行保护。
EIC1交流接触器：主要用于交流50Hz或60Hz额定电压至660V及以下，供远距离接通和分断电路之用，并可与相应规格的热继电器或电子保护器组合成电磁式或机电一体化的电动机起动器。
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EGL-125隔离开关：隔离开关是高压开关电器中使用最多的一种电器，是在电路中起隔离作用的。它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。刀闸的主要特点是无灭弧能力，只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。EGL-125-4000A适用于两条低压电路切换或者两个负载设备的转换或安全隔离等。
EATS3双电源转换开关：用两路电源来保证供电的可靠性，一种产品在两路电源之间进行可靠切换。该产品具有自投自复和自投不自复两种切换功能。此款为手动转换开关。设计新颖，安全可靠、自动化程度高、使用范围广。
EW45万能式智能断路器：主要用来分配电能和保护线路及电源设备免受过载、短路、欠电压、单相接地等故障的危害，该断路器具有多种智能保护功能，可做选择性保护，且动作精确，避免不必要的停电，提高供电可靠性和安全性。
主断路器其他资料
主断路器接线方式
断路器的接线方式有板前、板后、插入式、抽屉式，用户如无特殊要求，均按板前供货，板前接线是常见的接线方式。
1、板后接线方式：板后接线最大特点是可以在更换或维修断路器，不必重新接线，只须将前级电源断开。由于该结构特殊，产品出厂时已按设计要求配置了专用安装板和安装螺钉及接线螺钉，需要特别注意的是由于大容量断路器接触的可靠性将直接影响断路器的正常使用，因此安装时必须引起重视，严格按制造厂要求进行安装。
2、插入式接线：在成套装置的安装板上，先安装一个断路器的安装座，安装座上6个插头，断路器的连接板上有6个插座。安装座的面上有连接板或安装座后有螺栓，安装座预先接上电源线和负载线。使用时，将断路器直接插进安装座。如果断路器坏了，只要拔出坏的，换上一只好的即可。它的更换时间比板前，板后接线要短，且方便。由于插、拔需要一定的人力。因此目前中国的插入式产品，其壳架电流限制在最大为400A。从而节省了维修和更换时间。插入式断路器在安装时应检查断路器的插头是否压紧，并应将断路器安全紧固，以减少接触电阻，提高可靠性。
3、抽屉式接线：断路器的进出抽屉是由摇杆顺时针或逆时针转动的，在主回路和二次回路中均采用了
插入式结构，省略了固定式所必须的隔离器，做到一机二用，提高了使用的经济性，同时给操作与维护带来了很大的方便，增加了安全性、可靠性。特别是抽屉座的主回路触刀座，可与NT型熔断路器触刀座通用，这样在应急状态下可直接插入熔断器供电。
主断路器工作条件
周围空气温度：周围空气温度上限+40℃；○周围空气温度下限-5℃；周围空气温度24h的平均值不超过+35℃。
海拔：安装地点的海拔不超过2000m。
大气条件：大气相对湿度在周围空气温度为+40℃时不超过50%；在较底温度下可以有较高的相对湿度；最湿月的月平均最大相对湿度为90%，同时该月的月平均最低温度+25℃，并考虑到因温度变化发生在产品表面上的凝露。
污染等级：污染等级为3级。
控制回路：
1、应能监视控制回路保护装置及其跳、合闸回路的完好性，以保证断路器的正常工作；
2、应能指示断路器正常合闸和分闸的位置状态，并在自动合闸和自动跳闸时有明显的指示信号；
3、合闸和跳闸完成后，应能使命令脉冲解除，即能切断合闸或跳闸的电源；
4、在无机械防跳装置时，应加装电气防跳装置；
5、断路器的事故跳闸信号回路，应按“不对应原理”接线；
6、对有可能出现不正常工作状态或故障的设备，应装设预告信号；
7、弹簧操作机构、手动操作机构的电源可为直流或交流，电磁操作机构的电源要求用直流。
主断路器发展状况
世界上最早的断路器产生于1885年，它是一种刀开头和过电流脱扣器的组合。1905年，具有自由脱扣装置的空气断路器诞生。1930年以来，随着科技的进步，电弧原理的发现和各种灭弧装置的发明，逐渐形成了目前的机构。50年代末，由于电子元件的兴起，又产生了电子脱扣器，到了今天，由于单片机的普及又有了智能型断路器的问世。
常见的有低压断路器和真空断：
低压断路器是用于交流电压1200V，直流电压1500V的电路中起通断、控制或保护等作用的电器。低压断路器是电器工业的重要组成部分，在机械行业中是基础配套件，在配电系统中低压成套开关设备主要由各种低压断路器元件构成，低压断路器的功能及性能对低压成套开关设备起着至关重要的作用。发电设备所发出电能的80%以上是通过低压断路器分配使用的。每增加1万kW发电设备，约需2万件左右的各类低压断路器与之配套。在工业自动化系统中，也需要由低压断路器构成的各种控制屏、控制台、控制器等产品。中国低压断路器行业自1949午后，是在一些修理、装配简单电器工厂的基础上逐步发展成能独立设计、生产的行业，到1979共有生产企业600多家，经过年、年两个发展高峰，1995年低压断路器行业已有生产企业约1500家。
目前中国低压断路器制造企业主要集中在北京、天津、辽宁、上海、江苏、浙江、广东等地，在促进国民经济发展的同时，也暴露出许多问题。主要有以下两点：
1.企业规模偏小，且数量过多。目前中国低压断路器生产企业中，年销售收入和总资产均在5亿元以上的大型企业只有2～4家，绝大多数都是中小企业，导致企业缺乏规模经济和竞争力；而且中国低压断路器生产企业由建国初期发展到现今的1500多家，企业数量过多，导致经济资源过于分散，缺乏整体创新动力，导致生产效率、经济效益和市场竞争力不高。
2.区域结构趋同，重复建设严重。中国低压电器行业由于盲目上项目、铺摊子，地区产业趋同化现象严重，低水平重复建设，造成产品生产过剩、能源、原材料利用率低、经济效益低下以及地区保护、恶性竞争等后果。
真空断路器技术的进步，真空断路器技术的进步表现在大容量化、低过电压化、智能化和小型化。而这一进步又是由于真空技术、灭弧室技术的发展及采用新工艺、新材料及新操动技术的结果。据发明者介绍，这种技术除了可以作为传统电机技术的替代技术以外，还将为直流电机拓展更为广阔的发展和应用空间。如开发大容量直流电机代替高压直流输电网供电的交流同步发电机和换流站设备，不仅可以节省大量换流站的建设费用，还可大幅度降低变电损耗。
今后断路器会向着专用型、多功能、低过电压、智能化等方向发展。
主断路器故障处理
“拒合”故障的判断和处理
发生“拒合”情况，基本上是在合闸操作和重合闸过程中。此种故障危害性较大，例如在事故情况下要求紧急投入备用电源时，如果备用电源断路器拒绝合闸，则会扩大事故。判断断路器“拒合”的原因及处理方法一般可以分三步。
1）检查前一次拒绝合闸是否因操作不当引起（如控制开关放手太快等），用控制开关再重新合一次。
2）若合闸仍不成功，检查电气回路各部位情况，以确定电气回路是否有故障。检查项目是：合闸控制电源是否正常；合闸控制回路熔断器和合闸回路熔断器是否良好；合闸接触器的触点是否正常；将控制开关扳至“合闸时”位置，看合闸铁芯动作是否正常。
3）如果电气回路正常，断路器仍不能合闸，则说明为机械方面故障，应停用断路器，报告调度安排检修处理。
经过以上初步检查，可判定是电气方面，还是机械方面的故障。常见的电气回路故障和机械方面的故障分别叙述如下。
1、电气方面常见的故障
若合闸操作前红、绿灯均不亮，说明无控制电源或控制回路有断线现象。可检查控制电源和整个控制回路上的元件是否正常，如：操作电压是否正常，熔断器是否熔断，防跳继电器是否正常，断路器辅助接点接触是否良好等。
当操作合闸后绿灯闪光，而红灯不亮，仪表无指示，喇叭响，断路器机械分、合闸位置指示器仍在分闸位置，则说明操作手柄位置和断路器的位置不对应，断路器未合上。其常见的原因有：合闸回路熔断器熔断或接触不良；合闸接触器未动作；合闸线圈发生故障。
当操作断路器合闸后，绿灯熄灭，红灯瞬时明亮后又熄灭，绿灯又闪光且有喇叭响，说明断路器合上后又自动跳闸。其原因可能是断路器合在故障线路上造成保护动作跳闸或断路器机械故障不能使断路器保持在合闸状态。
若操作合闸后绿灯闪光或熄灭，红灯不亮，但表计有指示，机械分、合闸位置指示器在合闸位置，说明断路器已经合上。可能的原因是断路器辅助接点接触不良，例如常闭接点未断开，常开接点未合上，致使绿灯闪光和红灯不亮；还可能是合闸回路断线或合闸红灯烧坏。
操作手把返回过早。
操作电压过低，电压为额定电压的80%以下。
2、机械方面常见的故障
1）传动机构连杆松动脱落。
2）合闸铁芯卡涩。
3）断路器分闸后机构未复归到预合位置。
4）跳闸机构脱扣。
5）合闸电磁铁动作电压过高，使挂钩未能挂住。
6）分闸连杆未复归。
7）机构卡死，连接部分轴销脱落，使机构空合。
8）有时断路器合闸时多次连续做分合动作，此时系开关的辅助常闭接点打开过早。
“拒分”故障的判断与处理
断路器的“拒分”对系统安全运行威胁很大，当设备发生故障时，断路器拒动，将会使电气设备烧坏或越级跳闸而引起电源断路器跳闸，使变配电所母线电压消失，造成大面积停电。对“拒分”故障的处理方法如下：
根据事故现象，判断是否属断路器“拒分”事故。当出现表记全盘摆动，电压表指示值显着降低，回路光字牌亮，信号掉牌显示保护动作，则说明断路器拒绝分闸。
确定断路器故障后，应立即手动拉闸。当尚未判明故障断路器之前而主变压器电源总断路器电流表指示值碰足，异常声响强烈，应先拉开电源总断路器，以防烧坏主变压器。当上级后备保护动作造成停电时，若查明有分路保护动作，断路器未跳闸，应拉开拒动的断路器，恢复上级电源断路器；若查明各分路开关均未动作（也可能是保护拒掉牌），则应检查停电范围内设备有无故障，若无故障应拉开所有分路断路器，合上电源断路器后，逐一试送各分路断路器，当送到某一分路时电源断路器又再跳闸，则可判明该断路器为故障（“拒分”）断路器。这时不应再送该断路器，但要恢复其他回路供电。
在检查“拒分”断路器除属可迅速排除的一般电气故障（如控制电源电压过低，或控制回路熔断器接触不良，熔丝熔断等）外，对一时难以处理的电气或机械性故障，均应联系调度，作为停用、转检修处理。对断路器“拒分”故障的分析判断方法如下：
1、检查是否为跳闸电源的电压过低所致。
2、检查跳闸回路是否完好，如果跳闸铁芯动作良好而断路器拒分，则说明是机械故障。
3、如果电源良好，若铁芯动作无力、铁芯卡涩或线圈故障造成拒分，可能是电气和机械方面同时存在故障。
4、若操作电压正常，操作后铁芯不动，则很可能是电气故障引起“拒分”。常见的电气和机械方面的故障分别有：
·电气方面原因有：控制回路熔断器熔断或跳闸回路各元件如控制开关触点、断路器操动机构辅助触点、防跳继电器和继电保护跳闸回路等接触不良；跳闸回路断线或跳闸线圈烧坏；继电保护整定值不正确；直流电压过低，低于额定电压的80%以下。
·机械方面原因有：跳闸铁芯动作冲击力不足，说明铁芯可能卡涩或跳闸铁芯脱落；触头发生焊接或机械卡涩，传动部分故障（如销子脱落等）。
“误分”故障的判断和处理
如果断路器自动跳闸而继电保护未动作，且在跳闸时系统无短路或其他异常现象，则说明断路器“误分”。对“误分”的判断和处理一般分以下三步进行。
1、根据事故现象的特征，即在断路器跳闸前表计、信号指示正常，跳闸后，绿灯连续闪光，红灯熄灭，该断路器回路的电流表及有功、无功表指示为零，则可判定属“误分”。
2、检查是否属于因人员误碰、误操作，或受机械外力振动而引起的“误分”，此时应排除开关故障原因，立即送电。
3、若因为电气或机械部分故障而不能立即送电，则应联系调度将“误分”断路器停用转检修处理。常见的电气和机械方面的故障分别有：
电气方面故障有：保护误动作或整定值不当，或电流、电压互感器回路故障；二次回路绝缘不良，直流系统发生两点接地，使直流正、负电源接通，这相当于继电保护动作，产生信号而引起跳闸。
机械方面故障有：跳闸脱扣机构维持不住；定位螺杆调整不当，使拐臂三点过高；拖架弹簧变形，弹力不足；滚轮损坏；拖架坡度大、不正或滚轮在拖架上接触面少。
“误合”故障的判断和处理
若断路器未经操作自动合闸，则属“误合”故障。一般应按如下方法判断处理。经检查确认为未经合闸操作。若手柄处于“分后”位置，而红灯连续闪光，表明断路器已合闸，但属“误合”。此时应拉开误合的断路器。
对“误合”的断路器，如果拉开后断路器又再“误合”，应取下合闸熔断器，分别检查电气和机械方面的原因，联系调度将断路器停用转检修处理。“误合”的原因可能有：
1、直流回路中正、负两点接地，使合闸控制回路接通。
2、自动重合闸继电器内某元件故障接通控制回路（如内部时间继电器常开接点误闭合），使断路器合闸。
3、合闸接触器线圈电阻过小，且起动电压偏低，当直流系统瞬间发生脉冲时，会引起断路器误合闸。
主断路器保养方法
为了使主断路器处于良好的工作状态，必须加强维护管理。
1. 保持空气潮湿或不洁，管道不干净，都可能造成一下后果：
（1） 潮湿气体在电弧作用下分解成氢、氧等混合气体，破坏主触头分断后断口间的绝缘，是电弧困难或电弧重燃，严重时会造成灭弧室炸裂。
（2） 使支持瓷瓶和灭弧室内腔绝缘强度降低，造成沿面放电。
（3） 管道中的漆皮、锈渣等异物可能堵塞气口，使主断路器动作失灵，发生卡位现象。
（4） 异物若进入灭弧室，可能会造成主触头接触不良，使非线性电阻因长期通电而烧损，严重时会造成非线性电阻瓷瓶炸裂。
因此，在主断路器储风缸的进气管上装有油水分离器，下部有放水阀，使用维护时应定期排水以保持气路洁净。
2．定期更换橡胶件
主断路器是一种结构复杂的气动电气，各部件对密封性能要求较高，为保证良好的密封性能，应定期更换橡胶件。
3．定期检查各主要部件
应定期检查各主要部件保持良好的技术状态。
（1）灭弧室
定期检测主触头超程和动触头复原弹簧的状态，动、静触头由于分、合频繁，会因相互摩擦而磨损，从而造成超程减小，接触压力减小。当超程减小到一定程度时，要更换动、静触头。动触头复原弹簧变形超过一定限度时，必须及时更换。
（2）非线性电阻
保持非线性电阻瓷瓶内控清洁，密封良好，定期更换非线性电阻瓷瓶中的干燥剂。检测非线性电阻片的阻值，阻值变化超过一定限度时，必须及时更换。
定期检查活塞与阀体间的配合尺寸，尺寸不符合要求应及时更换。
适当调节传动风缸的缓冲，保证隔离开关动作良好。定期检查活塞与缸体之间的配合精度，通过修整或更换零部件，保证其良好的动作性能。（4）传动风缸
（5）通风塞门
必须定期更换塞门中的填料，检测塞门的通风量，将其调整至允许范围之内。
主断路器保护装置
主断路器概况
用到真空断路器的地方必然会用到微机保护装置，微机保护装置是用微型计算机构成的继电保护，是电力系统继电保护的发展方向，它具有高可靠性，高选择性，高灵敏度，微机保护装置硬件包括微处理器（单片机）为核心，配以输入、输出通道，人机接口和通讯接口等。该系统广泛应用于电力、石化、矿山冶炼、铁路以及民用建筑等。
主断路器优点
1）、 微机保护装置集测量、控制、监视、保护、通信等多种功能于一体的电力自动化高新技术产品,是构成智能化开关柜的理想电器单元。
2）、多种功能的高度集成，灵活的配置，友好的人机界面，使得该通用型微机综合保护装置可作为35KV及以下电压等级的不接地系统、小电阻接地系统、消弧线圈接地系统、直接接地系统的各类各类电器设备和线路的保护及测控，也可作为部分66KV、110KV电压等级中系统的电压电流的保护及测控
3）、采用32位数字信号处理器（DSP）具有先进的内核结构，高速运算能力和实时信号处理等优点。
4）、支持常规的RS485总线和及CAN（DEVICENET）现场总线通讯，CAN总线具有也错帖自动重发和故障节点自动脱离等纠错机制，保护信息的实施性和可靠性。
5）、完善的自检能力，发现装置异常自动报警；具有自保护能力，有效防止接线错误和非正常运行引起的装置永久性损坏；免维护设计，无需在现场调整采样精度，测量精度不会因为环境改变和长期运行引起误差增大！
主断路器动作原理
电磁铁未通电，压缩空气进入起动阀和主阀的空腔。合闸时，合闸电磁铁动作，压缩空气由起动阀的合闸阀进入传动气缸，使活塞向左移经杠杆推动转动瓷瓶旋转,隔离开关闸刀转到合闸位,辅助开关联锁触头立即将合闸电磁铁电源切断。分闸时，分闸电磁铁动作，压缩空气由主阀空腔经起动阀排向大气；在储气缸压缩空气作用下主阀活塞右移，压缩空气经主阀、支持瓷瓶的空腔进入灭弧室，推开动触头使主断路器处于断开状态；压缩空气随即进入动触头喷口，将电弧熄灭，并经外罩排气口排向大气。进入主阀的压缩空气，同时经延时阀进入传动气缸，使活塞向右移，从而推动转动瓷瓶旋转，隔离开关闸刀打开，辅助开关联锁触头立即将分闸电磁铁电源切断。
主断路器工作特点
主断路器兼有控制和保护两种用途，比一般断路器有较高的机械寿命。主断路器主要工作是分断牵引变压器小负载电流（包括空载励磁电流），强烈的气流能迅速地将这样的小电感电流切断，由截流而引起较大的过电压。为了抑制过电压，在灭弧室动静触头间并联一组非线性电阻。压缩空气量直接作为灭弧介质使用的，所以须经过滤、干燥后才能送入主断路器。为了适应复杂环境条件，主断路器正逐步改进为带有密封元件的真空断路器，既能提高可靠性，又能减少维护工作量。
马广文．交通大辞典：上海交通大学出版社，2005.01
．百度百科[引用日期]
本词条认证专家为
副教授、副研究员审核
中国科学院工程热物理研究所
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