1 概述
AKR型低壓空氣斷路器是美國GE公司產(chǎn)品,符合ANSI標(biāo)準(zhǔn),是目前低壓斷路器中性能較先進(jìn)的設(shè)備。AKR系列斷路器的開斷額定短路電流最大可以達(dá)到200kA,額定電流最大可以達(dá)到4000A。它具有容量大,體積小,保護(hù)齊全,設(shè)計(jì)緊湊,零部件互換性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。斷路器由機(jī)構(gòu)、導(dǎo)電及其支撐組件、弧組件所屬裝置及多種聯(lián)鎖裝置等組成。AKR系列斷路器有固定式、抽出式兩種形式。我公司所選用的AKR—60系列為抽出式結(jié)構(gòu),它應(yīng)用在公司低壓配電系統(tǒng)中。因是進(jìn)口設(shè)備,有些維修人員對(duì)其性能和結(jié)構(gòu)掌握不夠,故障最突出的是斷路器拒合閘,不能正常運(yùn)行。在此介紹AKR型低壓斷路器常見故障和排除方法。
2 與斷路器拒合故障相關(guān)的主要機(jī)構(gòu)
此機(jī)構(gòu)是使斷路器具有閉合、斷開、自由脫扣功能的關(guān)鍵部件,圖1所示。合閘彈簧釋放能量,斷路器使合閘肘桿完全伸展開,動(dòng)觸頭由肘桿抵在靜觸頭上,通過其凸輪滾子(5)與支柱(2)和二次掛鉤與脫扣掛鉤(14和11)的相接合,肘桿保持其位置(合閘位置)。
從合閘位置變到脫扣位置見圖(2),其過程是用手(電)動(dòng)脫扣按鈕或由其它脫扣裝置轉(zhuǎn)動(dòng)脫扣軸(10),脫扣掛鉤(11)裝配到脫扣軸上。當(dāng)脫扣軸旋轉(zhuǎn),脫扣掛鉤從二次掛鉤滾子上解脫開;二次掛鉤隨軸承轉(zhuǎn),使肘連桿倒塌與分閘彈簧(15)一起使斷路器觸頭開斷(此是脫扣位置)。復(fù)位位置機(jī)構(gòu)(分閘儲(chǔ)能狀態(tài))圖(3)中所示,凸輪(3)裝在凸輪軸上(4),由儲(chǔ)能電動(dòng)機(jī),手動(dòng)操作搖臂或檢修搖臂轉(zhuǎn)動(dòng)它,凸輪接合凸輪滾子,并且部分伸展肘桿,這就允許二次掛鉤對(duì)前框架上下轉(zhuǎn)動(dòng),如圖(1)所示。在脫扣掛鉤和二次掛鉤滾子之間留下一個(gè)間隙,二次掛鉤現(xiàn)在處于與上部掛鉤和凸輪滾子相接合的位置。
2—支柱 3—凸輪 4—凸輪軸 5—凸輪滾子 10 轉(zhuǎn)動(dòng)脫扣軸
11—脫扣掛鉤 12—絕緣臂 13—主軸 14 二次掛鉤 15—分閘彈簧
3 故障分析和處理方法
3.1 貯能電機(jī)故障不能轉(zhuǎn)動(dòng)或空轉(zhuǎn)
a.首先檢查電機(jī)直阻是否正常和電壓是否正常,若沒有電壓,則檢查線路是否開路斷線,操作熔絲是否燒壞。若電壓正常,則可能是電機(jī)繞阻開路或損壞,更換或修理電機(jī)。
b.貯能電機(jī)貯不上能空轉(zhuǎn),檢查貯能機(jī)構(gòu)的棘輪嚙磨損是否嚴(yán)重,使電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)凸輪棘爪抵不住棘輪上的齒,使之打空,緊不上合閘彈簧(貯不上能),如果是棘輪嚙磨損嚴(yán)重,則要更換棘輪,使其正常工作。
c.貯能電機(jī)凸輪軸棘爪嚴(yán)重松動(dòng),間隙過大,抵不上棘輪,貯不上能,檢查棘爪位置彈簧是否固定良好。
3.2 合閘操作無反應(yīng)
a.合閘線圈無電壓
(1)檢查控制回路是否在某處開路,如PS電氣位置閉鎖回路接觸是否良好;是否閉鎖裝置上積塵嚴(yán)重至使接點(diǎn)接觸不良控制回路接觸不好,或其它原因。
(2)檢查該斷路器單元控制操作電源熔絲是否正常,如燒壞則須更換合格熔絲。
b.合閘線圈吸合不到位或損壞
檢查合閘線圈直阻是否在合格范圍內(nèi),其合閘電磁線圈的銜鐵推入繞組是否正常不卡澀,如直阻不合格,繞組內(nèi)積塵嚴(yán)重使銜鐵推入繞組卡澀或已燒壞,則需要更換合格的合閘電磁線圈。
3.3 合閘運(yùn)動(dòng)后自動(dòng)斷開
a.脫扣掛鉤機(jī)構(gòu)調(diào)整不當(dāng)
脫扣掛鉤機(jī)構(gòu)調(diào)整不好,間隙過小,使脫扣掛鉤始終處于復(fù)位狀態(tài),使得斷路器操作后自行脫扣,合閘不成功。脫扣掛鉤的復(fù)位位置由調(diào)正螺絲來設(shè)定,調(diào)整螺絲順時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)三周半,使閉合的斷路器脫扣。此項(xiàng)調(diào)整工作做完后,螺絲必須退回,即反向擰松三周半固定好,保證其脫扣掛鉤位置正常。
b. 聯(lián)鎖裝置杠桿沒有復(fù)位
檢查可靠聯(lián)鎖裝置杠桿是否變形卡澀沒有返回,使脫扣軸移位,斷路器保持在脫扣狀態(tài),不能合閘。要校正或更換聯(lián)鎖裝置杠桿,使其保持在正常的位置。
c.斷路器未搖到正確的工作位置
因?yàn)閿嗦菲髯髠?cè)可靠聯(lián)鎖裝置與間隔內(nèi)一斜坡凸輪嚙合,此凸輪抬高聯(lián)鎖裝置杠桿組件,使脫扣軸移位,斷路器保持在脫扣—自由狀態(tài),在此間隔位置不能合閘。應(yīng)繼續(xù)搖到正確位置,使脫扣掛鉤,在操作時(shí)則要認(rèn)真檢查斷路器,在其需要的正確位置方可操作。
d.分閘按鈕燒結(jié)或輔助接點(diǎn)接觸不良
可能是分閘按鈕觸頭燒結(jié),斷路器合閘時(shí)其輔助開關(guān)閉合,使分勵(lì)絲圈得電,線圈動(dòng)作則分閘,檢查時(shí)要特別注意合后再分的過程,用測量儀表檢查控制回路狀態(tài)是否正常,來迅速正確地判斷出故障。
e.斷路器的搖把轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)蓋沒有正確復(fù)位
因?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)外的轉(zhuǎn)動(dòng)螺絲蓋與小連板嚙合,它與分合閘指示連動(dòng),也和脫扣按鈕相嚙合,在操作時(shí)螺絲蓋打開后沒有復(fù)位,脫扣按鈕在按下(接通)位置,這樣就使斷路器保持脫扣自由狀態(tài),斷路器合不上(此故障不會(huì)有觸頭臂的運(yùn)動(dòng))。則需要檢查轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)螺絲蓋是否變形或積塵過多,使螺絲蓋運(yùn)動(dòng)自如且保持在正確的位置。
f.分勵(lì)脫扣與脫扣踏板間隙尺寸不合適
分勵(lì)脫扣裝置的脫扣臂與脫扣踏板之間的距離十分接近,造成誤脫扣。要使斷路器在合閘狀態(tài)下,確保脫扣臂與脫扣踏板之間的間隙在3~5mm范圍內(nèi)。
g.欠壓脫扣器上有電壓但不能可靠吸合
檢查欠壓脫扣器阻值是否合格。若電壓正常,可能是銜鐵伸出部與聯(lián)扣軸上的踏板間隙過大,調(diào)整銜鐵和磁鐵之間的間隙為5±1mm范圍內(nèi)為正常。若以上檢查正常,還不能使欠壓脫扣線圈動(dòng)作,則欠壓脫扣線圈開路需要換合格的欠壓脫扣線圈。
h.減震器組件的分閘間隙過小
當(dāng)斷路器合閘時(shí),合閘彈簧的能量通過機(jī)構(gòu)傳遞到主軸,于是主軸再帶動(dòng)觸頭閉合,主軸每一端上的端板組件受到驅(qū)動(dòng)靠緊減震器組件。因?yàn)樵诤祥l位置,端板組件與緩震器螺栓頭之間應(yīng)有1mm的最小間隙;若無間隙,使得機(jī)構(gòu)傳遞功增大,沖擊力吸收不佳,使脫扣掛鉤滾子與凸輪滾子嚙合不上,斷路器合閘不成功。調(diào)整好此間隙,控制在合格范圍內(nèi)。
4 更換觸頭的注意事項(xiàng)
如經(jīng)常承受遮斷大電流的斷路器,可能最后要更換它的觸頭,決定更換觸頭要求的一般原則是,損失掉一半或一半以上的觸頭頂端材料。觸頭表面變得粗糙或者有輕微程度的點(diǎn)蝕,并不表示喪失載流或者遮斷電流的能力,經(jīng)認(rèn)真仔細(xì)處理后,可繼續(xù)使用。
當(dāng)更換觸頭后,必須確保斷路器閉合時(shí)在動(dòng)、靜觸頭之間產(chǎn)生適當(dāng)大小的作用力,這種力的調(diào)整的好壞,將直接影響遮斷短路電流的正常電弧轉(zhuǎn)移,“電弧轉(zhuǎn)移”是一個(gè)強(qiáng)迫電弧按順序移動(dòng),從中間觸頭轉(zhuǎn)移到引弧觸頭再轉(zhuǎn)移到弧道,最后到滅弧,在滅弧室消散并熄滅電弧。建議在正常的維修檢查過程中,要定期檢查觸頭壓力情況。
5 小結(jié)
斷路器出現(xiàn)故障后,應(yīng)盡量減少其操作次數(shù),以免傳動(dòng)機(jī)構(gòu)變形或斷裂,使故障的范圍擴(kuò)大。首先要全面直觀檢查傳動(dòng)機(jī)構(gòu)零件動(dòng)作是否自如,如果零件上有塵垢,油脂干涸其它雜物殘留,造成機(jī)構(gòu)動(dòng)作不自如,就應(yīng)徹底地消除干凈,重新加油中等程度潤滑,保證機(jī)構(gòu)零件動(dòng)作正常,并按上述正確的方法進(jìn)行調(diào)整。檢修此類斷路器的人員應(yīng)掌握其低壓斷路器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理的基礎(chǔ),并且具備一定的電氣機(jī)械檢修能力和故障分析能力,準(zhǔn)確判斷、找出原因及時(shí)排除故障,保證其設(shè)備運(yùn)行的正確性和可靠性。