10kV真空断路器CT19型操作机构故障分析及处理

10kV真空断路器CT19型操作机构故障分析及处理
摘要：本文对10kV真空断路器CT19型操作机构在运行、检修及维护工作中出现的故障进行分析讨论。

CT19型操作机构常出现的主要故障包括拒合闸故障、拒分闸故障、误动故障、储能故障等，针对这些故障，提出了可行的处理措施。

【关键词】真空断路器；操作机构；故障；分析；处理
[引言]
CT19型操作机构主要配置在ZN28系列真空断路器上，而ZN28系列真空断路器作为90年代先进的断路器设备较之10kV油断路器，它具有开断容量大，灭弧性能好，机械电寿命长，运行维护量小，检修周期长等特点。

ZN28系列真空断路器自1998年以来，在楚雄供电局共计安装运行243台，占10kV真空断路器总数（507台）的47.9%。

从1998年至今，在20个变电站的10kV真空断路器CT19型操作机构故障频繁发生，机构故障次数达到123台/次，占到10kV真空断路器故障总数（189台/次）的65.1%。

操作机构故障引起设备停运问题较突出。

由此可见，如何高效、高质量地处理CT19型弹簧操动机构的故障，对电网的安全稳定运行与维护具有重要意义。

1 CT19型弹簧操动机构结构简析
CT19型弹簧操动机构具有电动储能、电动分合闸电磁铁操作，同时还配有人力储能装置、手动按钮分合等功能。

CT19型机构主要由4个功能单元组成：驭动机构单元、储能机构单元、脱扣器单元和电气控制单元。

1.1 驭动机构单元。

它位于右侧板和中间隔板之间，为一匹配真空断路器运动和负载特性的凸轮连杆式结构，它的输出轴位于机构最顶端。

本单元的功能是：
①合闸、合闸保持（锁扣）．完成合闸动作；②分闸，脱扣．完成分闸动作。

1.2 储能机构单元。

它位于左侧板和中间隔板之间，为一两级齿轮减速机构。

储能时可以电动或人力操作，具有防逆转和机械离合装置，两根合闸弹簧分别布置在机构两边外侧。

该单元的作用是：完成储能到合闸准备。

1.3 脱扣器单元。

合、分闸脱扣器均为水平布置，手动脱扣按钮与脱扣器合为一体，直接脱扣，通过脱扣器脱扣完成分合闸动作。

1.4 电气控制单元。

电气控制单元包括转换开关、行程开关、分/合闸线圈及端子排等。

断路器的基本操作过程可以简单地描述为：储能￫合闸准备￫合闸￫合闸保持（锁扣）￫完成合闸动作￫分闸￫（脱扣）￫完成分闸动作。

上述任何一个环节出问题，都将影响断路器的合、分操作。

2 CT19型操作机构常见故障原因分析及处理方法
根据故障原因统计分析表明，CT19型操作机构故障主要有以下几类：
CT19型操作机构常见故障统计表
2.1 断路器拒分、拒合闸故障
2.1.1 初步原因判断步骤
（1）查上一次拒分、拒合是否因操作不当引起，查看后台有无“控制回路断线”信号，若无该信号用控制开关再重新分/合一次。

（2）分/合闸仍不成功，就地操作控制开关，看分/合闸铁芯动作是否正常，若不正常则检查电气回路各部位情况，以确定电气回路是否有故障：检查的项目有：分/合闸控制电源是否正常；控制回路空开（熔断器）是否良好；分/合闸线
圈电阻是否正常；断路器分闸及合闸状态时各行程开关和转换开关的触点的断开
与闭合状态是否正常，各端子排接线是否紧固可靠。

（3）如果电气回路正常，断路器仍不能分/合闸，则说明为机械方面故障。

（4）如果能够手动进行分/合闸操作，则说明为电气方面故障。

经以上检查可判断是电气方面还是机械方面的故障。

2.1.2 电气方面故障原因分析及处理
故障现象：可手动分/合闸，电动分/合闸时不动作，后台发“控制回路断线”信号及红灯或绿灯不亮。

可能存在以下几种原因：
（1）分/合闸线圈烧坏。

其原因主要是线圈松动造成断路器分/合闸时电磁铁
芯位移，使铁芯卡涩，造成线圈烧毁。

或是由于铁芯的活动冲程过小，当接通分/合闸回路电源时，铁芯顶不动脱扣机构而使线圈长时间带电或者绝缘老化造成的。

处理方法：测量分/合闸线圈电阻，确认损坏后把其更换并调整铁芯冲程。

（2）二次回路接触不良，连接螺栓松动。

其原因是机构分/和时震动较大，
长时间后会造成一些二次接线压接端子螺栓松动。

处理方法：检查二次回路，并对端子螺丝进行紧固处理。

（3）行程开关触点接触不良或未切换。

主要原因是行程开关固定螺栓松动造成行程开关位移，致使其切换不到位或未切换，也可能是行程开关触点烧毁。

处理方法：检查行程开关的固定螺栓是否松动，根据控制电路原理图，用万
用表检杳行程开关CK触点接触情况，如有接触不良或已损坏，则对其进行调整
或更换。

(4)辅助开关触点接触不良或未切换。

原因是：在断路器分、合闸状态时，应
测量并调整辅助开关使其辅助接点可靠接通并且行程范围与主轴行程同步，然而
实际调整断路器开距和超行程等参数时，会改变断路器分/合闸的初始状态，而辅助开关分/合位置的初始状态未做相应的调整，将导致辅助开关不能正常切换或触点接触不良；其次辅助开关的固定螺栓松动或切换连杆断裂、变形、脱落也会是
辅助开关不能正常切换或接触不良。

处理方法：检查辅助开关的固定螺栓是否松动，连杆是否正常。

根据控制电
路原理图，检查辅助开关各个触点的闭合情况，如有接触不良则需调整或更换新
的辅助开关。

2.1.3 机械方面故障原因分析及处理
（1）分/合闸电磁铁的铁芯卡涩或空程小，冲击力不足
故障现象：电动分/合闸时线圈动作，但机构不动作。

原因分析：线圈松动造成断路器分/合闸时电磁铁芯位移或铁芯上有污迹，使
铁芯卡涩。

或是由于铁芯的活动冲程过小，当接通分/合闸回路电源时，铁芯顶不动脱扣机构。

处理方法：检查分/合闸电磁铁的动铁芯有无卡涩现象，如有则将合闸电磁铁
拆下，抽出动铁芯，用酒精擦洗电磁铁内部和动铁芯卜的污迹，然后看看动铁芯
端部有无弯曲现象，如弯曲则更换新的动铁心及调整铁芯冲击距离。

(2)分/合闸半轴扣入深度过大
故障现象：可手动分/合闸，电动分/合闸时线圈动作，但机构不动作。

原因分析：由于分/合闸半轴扣入深度过致使铁芯的冲力无法使其脱扣。

处理方法：调整分/合闸半轴的搭扣量为1.5～2mm之间。

（3）分闸半轴扣入量少
故障现象：断路器完成合闸后即进行分闸，无法合上。

原因分析：由于分闸半轴调整不当或长期磨损，致使其扣入量过少，使机构
在完成合闸后扣板无法扣住分闸半轴，即脱扣分闸。

处理方法：调整分闸半轴的搭扣量为1.5～2mm之间，并用砂纸打磨分闸半
轴接触面。

（4）传动部分故障
故障现象：机构能动作，储能、能量释放均能正常进行，但断路器合不上闸。

原因分析：机构的储能、分闸均能正常进行，合闸中，弹簧能量也能正常释放，但就是合不上闸。

分析原因为弹簧能量通过其他途径释放，没能作用到断路
器的传动轴上。

解决方法：检查断路器的能量释放传动部分，一般是传动部分连杆脱落，重
新正确安装即可。

2.2 误动故障
故障现象：断路器无信号自分。

原因分析：分闸线圈最低动作电压不满足要求，或者控制回路上存在寄生回路。

处理方法：调整分闸线圈动作电压，重新做低电压试验。

查找二次回路，找
出寄生回路并将其解除。

2.3 储能故障
2.3.1储能电机不能启动
故障现象：储能电机不能正常启动，后台发“电机未储能”信号。

原因分析：储能电机不能启动有两种可能：一是由于二次接线端子松动造成
储能回路接触不良或断线造成；二是储能电机烧毁。

处理方法：a、检查储能回路各接线端子接线是否紧固，如有松动则对其进行紧固处理。

b、用万用表量取电机电阻，如电机电阻不正常即电机已烧毁，对其进行更换处理即可。

2.3.2 储能电动机不停转
故障现象：储能电机不能停转，储能弹簧重复储能-释放的步骤。

原因分析：储能电动机不停转的原因是储能行程开关的固定螺栓松动，致使
其发生位移导致行程开关切换不到位或者行程开关已经损坏。

导致其在储能弹簧
到位后不能及时将储能回路断开。

处理方法：检查储能行程开关的固定螺栓是否松动，根据控制电路原理图，
用万用表检杳行程开关CK触点接触情况，如有接触不良或已损坏，则对其进行
调整或更换。

随着真空断路器的运行年限增长极频繁动作，出现各种故障也是难免的，但
只要掌握了真窄断路器的结构原理，充分搞清各功能单元间的相互关系，无论面
对CT19型弹簧操作机构断路器，还是其他型号的真空断路器，只要按照程序分
步排查，综合分析，就能发现高压真空断路器在运行中存在的隐患。

同时，我们
也要加强对所有型号的真空断路器进行有效和及时的维护工作，采取措施及时处理．杜绝后患，保证电网的安全运行。