真空断路器合闸线圈烧毁的故障分析

Electric Power Technology300《华东科技》断路器分合闸线圈烧毁的原因及预防措施张 锐（南京南电继保自动化有限公司，江苏 南京 210000）摘要：电网安全维护视域下，分析断路器分合闸线圈烧毁原因，针对电流过大、机械故障两项原因深入分析，进而针对性制定故障预防措施，确保断路器常态运行。

对于现场总协调项目经理来说，务必提高重视程度，根据现场电路器分合闸线圈实际情况，提出线圈安全控制的合理化建议，使断路器综合效益全面发挥。

关键词：断路器；分合闸线圈；烧毁原因；预防措施近年来，断路器分合闸线圈烧毁现象频繁出现，要想有效规避安全问题、排除安全风险，应在线圈烧毁原因分析的基础上，制定故障处理措施，将经济损失降到最低。

当前分析断路器分合闸线圈烧毁原因及预防措施具有必要性和迫切性。

1 断路器分合闸线圈控制的意义 断路器属于负荷开关，其作用从短路保护、过载保护两方面体现，即通过控制分合闸线圈充分发挥保护效用，为高效维修、便捷应用提供可靠支持。

当前，断路器分合闸线圈控制实践在电力系统中普遍存在，经就地控制、集中控制实现断路器的常态操控，满足成本节约、设备性能提升、设备全寿命周期延长等目的[1]。

集中控制主要在主控室完成，由于支持远距离控制，所以有远程控制之称。

2 断路器分合闸线圈烧毁的原因 2.1 电流过大 基于断路器工作原理可知，电磁力是断路器运行的内动力，然而电流是电磁力形成的主要源头。

正常来说，电磁力大小与电流大小呈正相关，电流值变大时，分合闸线圈实际热量超过受热的安全范围，极易出现线圈烧毁现象。

实际上，分合闸电流大小受操作机构这项因素影响较大，现今，弹簧操作机构广泛应用，据相关要求可知，电流应在5A 之内，但部分厂家分合闸线圈电流值超过规定值，约6.3A，最终线圈因过热面临烧毁威胁[2]。

当液压操动机构投用时，直流电压220V 对应合闸电流2.5A，实际上合闸电流值过大，进而出现线圈烧毁问题。

断路器合闸线圈烧坏故障分析与处理摘要：合闸线圈是断路器操动机构中重要的命令执行元件，其可靠性直接关乎断路器能否正常合闸。

现针对一起断路器合闸线圈烧损故障原因进行分析并提出了相应的改进措施，以提高设备运维可靠性。

关键词：断路器；合闸线圈；烧损；1分合闸线圈的工作原理分合闸线圈设计时均考虑其理想状态下短时间通过大电流。

空心的多匝线圈工作于直流220V系统中，当保护装置发出分合闸信号或是进行分合闸操作时，相应的分合闸回路接通，线圈通过励磁电流，产生较大电磁场，吸引吸盘、撞针动作，通过机械配合撞击连片，使弹簧释放能量或机械复位，实现分合闸。

该过程结束后，线圈失电，复位弹簧将连杆推至原位置，直至下一次动作。

2分合闸线圈的故障案例及分析2020年2月21日，500kV某变电站开展线路融冰试验过程中，35kV融冰装置断路器出现无法合闸、合闸线圈烧损冒烟的情况。

断路器型号为LTB72.5D1/B，操动机构型号为BLK222，额定电压为72.5kV，操作方式为三相联动操作。

该断路器2011年10月出厂，2011年12月投运。

烧损的合闸线圈如图1所示。

检修人员到达现场后发现，断路器合闸线圈间隙明显偏小，因此初步怀疑故障原因是合闸线圈间隙变小造成合闸挚子不能有效脱扣，导致合闸线圈长时间带电而烧损。

断路器合闸线圈烧损，不能再次进行合闸操作，无法进一步判断故障原因，因此检修人员对损坏的合闸线圈予以更换。

检修人员更换断路器损坏的合闸线圈后进行数次现场操作后，合闸线圈再次烧损。

其间断路器间断性出现储能电源空开跳闸、储能指针指示异常（储能指针指向储满能位置后反弹至未储能位置）的情况，根据以上情况判断合闸卷簧出现过储能现象。

合闸卷簧出现过储能，会对合闸挚子和合闸卷簧产生一定程度的影响，因而怀疑合闸线圈烧损为合闸卷簧过储能所致。

2.1合闸卷簧过储能判断根据以下迹象可以判断合闸卷簧出现了过储能现象：（1）合闸拐臂搭在合闸挚子滚轴上。

断路器合闸线圈烧坏故障分析与处理摘要：断路器是电力企业发电运行过程中的重要组件，在维持电力企业正常运转方面发挥着重要作用。

但是，断路器自身也存在一定的故障问题，比如合闸线圈烧坏问题就会影响断路器的正常运行。

目前，断路器在分合闸操作过程中，经常会出现线圈无法分合的问题，导致线圈被烧毁。

因此，相关工作人员必须要采取科学有效的方法来处理这一问题，确保故障问题能够得到及时处理。

本文将分析断路器合闸线圈发生烧坏的主要原因，并提出科学高效的处理措施。

关键词：断路器合闸线圈；烧坏故障；合闸回路；遥控触点在整个电力系统运行过程中，断路器是十分重要的基础设备。

断路器的主要作用就是能够在运行期间，用最短的时间排除故障问题，将损失降到最低。

所以保证断路器安全性和运行高效性十分重要。

相关工作人员要对实际情况展开分析，总结断路器合闸线圈发生烧毁的主要原因，进而提出对应的解决方法，为变电站的稳定运行提供保障。

1.断路器合闸线圈发生烧坏的主要原因随着我国对断路器运行安全性的重视程度不断提升，断路器正常工作效率也得到了明显提升。

但是在变电站实际运行期间，断路器经常会出现合闸线圈烧毁问题，对断路器后续正常运行造成了严重影响[1]。

所以，必须要对已经烧坏的合闸线圈进行及时更换，清除其中存在的杂物垃圾，这样才能够确保断路器维持在一个稳定运行状态。

从以往实际工作经验中可以得知，导致短路器合闸线圈烧坏的主要原因包括以下几方面：一是在工作缸密封圈更换之后，需要开展重新安装工作。

但是在回装期间，经常会忘记对断路器开关进行检查。

而且由于合闸线圈运行时间较长，分断路器也没有手动结合，进而导致合闸线圈出现了故障问题，发生了烧毁，供电企业效益也因此面临着巨大损失。

二是随着变电站运行周期越来越长，断路器会产生一定的震动现象，导致合闸铁芯螺栓出现了松动情况。

而且变电站经过长时间运行之后，也会导致铁芯顶杆长度发生了变化，一般都会变得非常短，二级闸阀无法顺利完成一系列动作，导致合闸线圈运行时间过长，整个运行过程也会处于一个带电状态。

真空断路器合闸线圈烧毁的故障分析【摘要】苏州望亭发电厂位于太湖之滨、苏州和无锡之间，它担负着苏锡常地区和上海220kV环网东西线交换负荷及华东电网的调频任务，成为华东电网的负荷中心和枢钮电站，二期2台660MW超临界机组扩建工程由我公司承建，如何建好二期2台机组对于我公司迅速抢占华电市场具有非常重要的意义。

作者作为电气专业技术负责人，在分公司的领导下，刻苦钻研专业知识，努力提高技术管理水平，攻克了施工过程中的一些技术性难题，为机组顺利投产奠定了基础，并为今后的施工提供了借鉴。

例如，在#4机组整套启动期间，对6kV开关柜送电准备电机试转时遇到合闸线圈多次被烧毁现象，经过我的仔细研究、推断，最终找到了线圈烧毁的原因，并顺利地解决了这一难题。

【关键词】合闸线圈；检查；分析；处理1 故障过程和现象2010年1月22日，在对炉水循环泵送电前，按照送电要求，绝缘检查合格后，将6kV开关室炉水循环泵开关柜内VD4型真空断路器推至试验位置，分、合闸均正常，推至工作位置，面板上的状态指示仪显示断路器已处于工作位置，且弹簧已储能，由DCS远方合闸操作时，断路器未合闸，现场有焦糊味。

于是我将断路器拉至检修位置，经检查，发现合闸线圈烧毁，然后找来厂家图纸，检查二次图纸和接线，发现合闸回路无错误，接线正确、无松动现象，且试验位置分、合闸操作正常，工作位置时各种状态指示也正常。

但是当我再次将断路器推至工作位置过程中，发现有些异样的阻力，但状态指示仪显示断路器到达工作位置。

出现上述情况后，我静下心来，及时调整了分析思路，首先排除了设计和接线的错误，接下来我便详细地研究了开关柜的本体结构，希望在这方面能找到问题的真正原因，以下是我分析与处理上述问题的具体过程：2 故障分析与处理合闸回路经多次检查无问题，故检查合闸闭锁电磁铁是否故障导致合闸推杆被闭锁时合闸而烧毁合闸线圈。

于是选择1台同型号的开关柜试验合闸，合闸闭锁电磁铁及其电气回路正常。

真空断路器烧毁事故的原因分析和防范措施摘要：真空断路器灭弧室因其灭弧介质和触头间的绝缘介质是高真空，具备良好的灭弧性能、额定和开断电流容量大、体积小、灭弧不用检修、可频繁操作等优点，在中压配电系统中得到广泛应用。

但是真空断路器也会因本身质量、运行维护等问题，在运行中发生故障，甚至烧毁事故。

因此，本文就真空断路器烧毁事故的原因分析和防范措施进行分析。

关键词：真空断路器；烧毁事故；防范措施引言事故发生时，并没有分闸真空断路器，也就是说事故并没有发生在断路器带负荷分闸的瞬间，动、静触头间没有燃弧的机会，也无熔焊可能，所以真空断路器烧毁的主要原因为真空灭弧室长时间运行过程中真空度降低，灭弧室受到污染，导致触头氧化，从而使接触电阻增大，负荷电流下触头持续产生高温发热，使导电杆、波纹管温度升高，烧毁绝缘筒等，从而烧毁真空断路器。

1真空断路器失效机理分析1.1分闸的燃弧过程以断路器分闸为例，电流触发操作机构脱扣，拉动动触头分离的一刻开始分离，动触头距静触头越来越远，依次经历触头分离阶段、燃弧阶段和弧后介质强度恢复阶段。

触头分离进入燃弧阶段后，电弧状况对灭弧室健康状态起决定作用。

随着电弧电流的增大，真空电弧由阴极斑点区域、弧柱区逐渐发展至阳极区。

随着触头接触面积不断减小，大密度电流形成高温使得阴极金属材料蒸发，在电场作用下形成初始间隙等离子体，阴极表面出现阴极斑点，发射电子形成场致电流，不断融蚀金属材料，维持金属蒸汽和等离子体。

此时电弧电流较小，仅阴极处于活跃状态。

电弧电流逐渐增大后，等离子体向阳极注入能量，阳极电弧模式由扩散态电弧向集聚电弧模式转化，转化过程受到电极材料、电流大小等因素影响。

1.2触头的烧蚀失效分析触头烧蚀与其开断电流直接相关。

额定工频电流下触头的熔化程度几乎为零，触头融蚀是在大电流高温下产生的。

当断路器开断超过额定电流的电网短路电流时，材料融蚀程度会急剧上升，为材料的损失创造条件。

触头表面的粗糙程度会加剧电流在表面凸起处的收缩程度，导致触头发热更加严重。

2018年8期研究与展望科技创新与应用Technology Innovation and Application10kV真空断路器合闸线圈烧毁举例及处理彭道福（广东电网公司汕尾供电局，广东汕尾516600）引言目前，变电站运行的10kV断路器基本都是采用弹簧操动机构的真空断路器，通过统计发现，汕尾地区变电站近几年经常发生10kV断路器合闸线圈烧毁，多时高达26起。

故障发生后就需要停电更换合闸线圈，从故障发生到处理完成，往往耗时数小时，造成客户停电时间延长，直接影响了客户平均停电时间指标。

为此，我们必须对此类缺陷进行深入的研究分析，查找产生的原因，并提出有效的解决办法，从而避免此类故障的重复发生。

下面以VSEP 型真空断路器为例来进行分析研究。

1VSEP型断路器VSEP型断路器合闸所需能量由合闸弹簧储能提供。

储能既可由外部电源驱动电机完成，也可以使用储能手柄手动完成。

储能时通过传动系统使储能轴跟随转动，并使拐臂拉伸合闸弹簧进行储能。

到达储能位置时，框架上的限位杆压下滑块使储能轴与传动系统脱离，储能保持掣子便顶住滚轮保持储能位置，同时储能轴上连板带动储能指示牌翻转显示“已储能”标记并切换辅助开关切断储能电机供电电源，这时的断路器处于合闸准备状态。

在合闸过程中，不论是按下合闸按钮还是远方操作使合闸电磁铁动作，均可使储能保持轴转动，掣子松开滚轮，导致合闸弹簧收缩，收缩时通过拐臂可使储能轴和轴上的凸轮转动，再通过连杆机构带动连接头和动触头到达合闸位置，并压缩触头弹簧，保持触头所需接触压力。

在分闸过程中，可按下分闸按钮，分闸脱扣电磁铁动作，使合闸保持掣子与半轴解锁，由触头弹簧和分闸弹簧储存的能量使灭弧室动静触头分离，而实现分闸操作。

2合闸线圈烧毁举例及分析2.1真空断路器的合闸线圈在真空断路器的弹簧操作机构中，合闸线圈接在控制回路中，作用于传动机构，使储能弹簧的能量得以释放。

控制回路接通后，合闸线圈两端的电压足够大，合闸电磁铁动作，作用在线圈连杆的冲击力打开掣子，从而实现合闸。

高压断路器分合闸线圈烧毁原因分析及应对措施高压断路器线圈分合闸烧毁事故是断路器在运行中存在的较普遍的现象,严重的会导致设备器材发生烧毁以及产生火灾等事故。

为保障生产运行的安全，就需要针对高压断路器分合闸线圈烧毁的实际原因展开分析，而后制定对应的有效措施，并在分析的过程中根据自身经验提出相应的防范措施与技术改进方案，从而确保高压断路器可以正常运行。

1.高压断路器分合闸线圈烧毁的因素通常情况下高压断路器在正常运行的过程中，出现故障以及分合闸线圈烧毁的因素主要分为以下几个方面：1.1电磁铁内部出现故障（1）当固定电磁铁的螺丝出现松动的情况时，就会导致内部电磁铁出现位移的情况，这样就会造成实际撞击的力度不足或角度与标准角度之间存在偏差。

（2）当电磁铁的铁芯在长时间的运行之下，未及时或未定期展开维护与检修工作时，就会导致铁芯出现被腐蚀的情况，这样一来就会导致铁芯在实际运行的过程中出现卡顿或停止运行的情况。

（3）一般情况下当线圈出现老化情况或铁芯的运行冲程较小时，接通分合闸回路器电源之后，就会导致铁芯未能及时促使机构脱扣而出现线圈长时间处在接通电源的情况，最终就会造成高压断路器的分合闸线圈出现烧毁情况。

当机器设备密封情况不完善时，就会出现液体由机器上方的孔洞进入只机器设备的内部，这样就会造成机器内部出现被腐蚀的情况；当设备机构出现密封情况不佳时，就会导致高压断路器分合闸处的电磁铁出现较为严重的锈蚀情况，最终就会导致电磁铁芯出现卡顿的情况，同时这也是造成分合闸线圈出现烧毁导致高压断路器未能正常运行的主要因素，铁芯出现腐蚀的具体情况如图1所示：图1断路器分合闸线圈电磁铁芯锈蚀情况1.2机器设备位置摆放不准确造成高压断路器分合闸线圈烧毁的因素还包括操作机器设备位置存在摆放不正确的情况。

因为分合闸一直保持在擎子转动轴承内的润滑脂剩余量较高，而在长期无人维护与检修的情况下就会导致润滑油出现大量积灰，最终造成设备转动的阻力不断提高，同时在阻力不断提高的过程中还会出现调整的转动杆位置过深的情况。

VS1—12型真空断路器合闸线圈烧毁的故障分析【摘要】介绍了一起VS1-12型的10kV真空断路器的合闸线圈多次烧毁的故障，经过仔细分析，判断其原因是断路器底盘机械故障导致断路器合闸闭锁装置失灵，最后从断路器的搬运、开关柜的制造质量、运行人员的技术培训等方面出发提出相应的防范措施。

【关键词】VS1-12；合闸线圈；机械闭锁；防范措施近年来，KYN28-12型中置式开关柜（中置柜）在变电所10kV配电系统中应用广泛，其开关柜所配手车式真空断路器主要由真空灭弧室、传动机构、操作机构、基座及绝缘支撑部分组成。

其灭弧原理是：在真空中由于气体分子的平均自由行程很大，气体不容易产生游离，真空的绝缘强度比大气的绝缘强度要高得多，当开关分闸时，触头间产生电弧。

触头表面在高温下挥发出金属蒸气，由于触头设计为特殊形式，在电流通过时产生一磁场，电弧在此磁力的作用下沿触头表面切线方向快速运动，在屏蔽罩上凝结了部分金属蒸气，电弧在自然过零时就熄灭了，触头间的介质强度又迅速恢复起来。

真空断路器发现缺陷和发生事故的次数有所增加，比例虽低但问题较突出，主要表现为分合闸线圈烧损、真空泡破裂、漏气机构卡阻等方面，这就要求切实加强真空断路器在选型、安装、调试、运行、检修等方面的全过程动态管理。

一、故障过程和现象2013年4月7日在110kV永宁变对10 kV II段母线上的11号出线柜内的VS1型真空断路器计划性检修试验时，推入开关柜至试验位置后，合、分闸试验动作均正常；推至工作位置，柜面板上指示断路器已处于工作位置，且弹簧处于已储能状态，由远方合闸操作后，断路器未合闸，现场有焦糊味，状态指示灯指示断路器合闸回路断线，检查发现合闸线圈烧毁，现场检查二次图纸和接线，合闸回路无错误，且试验位置时合、分闸操作正常，工作位置时各种状态指示也正常，更换新合闸线圈，在断路器工作位置就地合闸操作，合闸线圈再次烧毁。

详细检查二次回路接线后仍未发现任何错误，再次更换新合闸线圈，断路器在分闸状态下，将断路器手车推至工作位置过程中，发现有些异样的阻力，但状态指示灯指示到达工作位置；就地合闸操作又烧毁合闸线圈。