浅析塑壳断路器的常见故障

浅析塑壳断路器的常见故障

摘要：本文阐述了塑料外壳式断路器常见的故障及原因分析

关键词：塑壳断路器；脱扣极限和特性；额定极限短路分断能力

塑壳断路器是电器配电装置中使用广泛的一种保护电器，应用量较大而且应用范围广，以其性能优越、使用方便、价格合理，被广泛地应用在建筑工程、工厂配电等多种场合，其本身的质量优劣严重影响到日常生产、生活安全，通过多次试验，发现了许多问题，现将发现的主要问题阐述如下，并作简单的分析，仅供参考。

试验中主要进行以下项目的检测：温升、介电性能、脱扣极限和特性、额定极限短路分断能力。出现的问题主要集中在脱扣极限和特性以及额定极限短路分断能力两个项目上。

一、脱扣极限和特性项目反映的问题

以额定电流In＝100A为例，过载条件下，通1.3倍In，断路器应在2小时内脱扣，通1.05倍In，断路器应至少保持2小时不脱扣。短路条件下，通8倍In，断路器应至少保持0.2s不脱扣，通12倍In，断路器应在0.2s之内脱扣。实际检验过程中，不少产品都不能完全通过标准规定的脱扣测试。经分析出现这种问题的原因主要有：

a)用于过流保护的双金属片质量不稳定，动作时间离散性较大，造成企业无法对产品进行定量的检验。

b)企业在校验时通常采用快速校验法，但对对应的动作时间未加验证，起码是对不同时间进货的不同批次的双金属片未进行验证，不同批次的双金属片特性可能不同，如果不进行验证就有可能导致校验出的产品动作时间不准确。

c)企业检验设备及仪器仪表精确度不够，校验人员技术不够熟练，部分企业用于出厂检验的标准试验台和恒温室不符合标准要求，这些原因都可能造成校验出的产品动作时间不准确。

d)企业对标准和特性参数不够熟悉，导致同批次产品特性参数出现偏差使用出现上述问题的断路器有可能出现以下后果：1)带过电流保护功能的断路器如果未过载就不正常跳闸动作，影响用户的正常用电，给用户造成损失。2)出现过载情况断路器应进行跳闸动作却没动作从而不能起到过载保护作用，无法保护设备，甚至可能引发火灾等隐患。

二、额定极限短路分断能力反映的问题

额定极限短路分断能力是塑壳断路器的主要性能指标之一，也是塑壳断路

器的工艺设计水平的象征。该能力是塑壳断路器的极限性能，因此出现的问题相对较多。

1.试品破裂

产生的原因有：

a)产品外壳材料不符合要求，外壳厚度不够或者外壳材料成分比例不正确，造成外壳无法抵挡试品在分断短路电流时产生的电弧能量。

b)用于铆合的铆钉材料不符合要求，铆钉材料过薄或者强度不够，使产品无法抵挡试品在分断短路电流时产生的电弧能量。

c)灭弧性能不良，用于灭弧的栅片数量不够或过薄。灭弧栅工艺较差，用作固定的红杠纸板较薄，在电弧能量的冲击下造成灭弧栅散架，灭弧片挡住喷弧口，使电弧能量无法从喷弧口释放。

2.试品在试验过程中产生无法合闸的现象产生的原因有：

a)用于过电流保护的双金属片质量不稳定，在大容量的短路电流冲击下，造成严重变形，使脱扣器无法再扣。

b)触头材料不符合要求，有些企业用非银基合金，甚至使用裸铜，使产品在分断短路电流时触头过分烧损，触头超程缺失。

c)产品内部软连接、线圈线径过小，在大容量的短路电流通过时产生高温，导致内部机构变型，合闸机构无法到位。

d)灭弧性能不良，无法快速灭弧，使分断过程中产生的电弧能量滞留在产品内部，导致内部机构烧损。

3.试品在试验过程中产生不通电的现象产生的原因有：

a)产品触头材料不符合要求或在分断过程中动作时间过慢使触头严重烧损，产品手柄虽然在合闸位置，但动静触头无法接触。

b)触头镀银没有达到规定的厚度或者触点的焊接质量不好导致在试验过程中触头接触不良甚至触头几乎全部熔化；断路器内采用的铜编织线线径太小，通断时易被烧断。

4.试品在分断试验后验证介电性能时产生耐压击穿产生的原因有：

a)产品外壳材料不符合性能要求，在分断过程中经不住电弧的烧蚀，造成产品内部严重碳化。

b)产品在分断试验过程中由于受到大容量短路电流产生的高温以及电弧能量的冲击，使产品本身内部器件位置发生变化甚至变形，从而使产品本身的安全距离不能达到要求。额定极限短路分断能力出现上述问题可能造成的后果：当用电设备或线路故障引起短路时，塑壳断路器必须具备可靠分断能力。如果断路器不能正常分断短路电流，那么就无法消除实际使用中故障所引发的设备损坏或直接产品故障带来的火灾隐患；在较大型的电力系统中，有多条供电回路，有许多保护开关，如果出现短路情况，塑壳断路器没有及时分断，势必会引起上级保护开关延时保护，造成更大范围的停电，造成不必要的损失。

参考文献：

1.GBl4048.1-2006低压开关设备和控制设备第1部分：总则

2.GB14048.2-2008低压开关设备和控制设备第2部分：断路器