高压断路器合闸线圈分正负么，断路器分合闸线圈工作原理

国家电网常德供电公司、湖南省幼儿园师范学院研究员胡晓曦、邓力在《电气技术》杂志2018年10期上撰文指出，高压投切操作存在问题。指出。断路器主要依靠开关线圈的励磁驱动。这是通过跳闸铁芯来保存真子并释放机构能量来实现的。在实际运行中，断路器失效最常见的原因是开关线圈烧坏。本文结合现场检修工作的经验，分析了断路器合闸线圈烧毁的原因，并提出了对策，可供今后断路器检修工作参考。

开关线圈设计为短时间通电。一般开关线圈的电阻为100-200，且线圈线径较小，匝数较多，所以一般情况下，线圈的充电时间不超过1秒[1-5] 。如果不能正确关断二次回路电流，长时间充电时线圈可能会产生大量热量而烧毁[6-7]。

1、断路器线圈烧坏的机械原因如果断路器分闸不动，合闸回路正常，则主要原因是机械故障，此类情况大致可分为四种。

1.1电磁铁本身的故障

1）由于电磁铁固定螺栓松动，断路器动作时整个电磁铁会发生移位，使冲击力和冲击角度不准确。

2）铁芯腐蚀、卡住。

3）如果线圈本身老化或铁芯有效行程太小，接通开关电路电源时铁芯可能无法跳闸，线圈可能动作。如果长时间通电就会烧坏。

110kV南变电站35kV南线402断路器（型号：LW34-40.5），机构密封不严，水从机构梁顶部沿着机构箱顶部的孔渗出，位于机构箱内部。 110kV肥皂转换110kV肥皂金线508断路器（LW36-126）机构内部密封件松动，开关电磁铁损坏严重，腐蚀等缺陷可能会导致铁芯粘住并最终烧毁线圈，导致断路器无法操作并腐蚀铁芯（见图1）。

图1 LW36断路器的开关线圈被腐蚀。

1.2 组织协调不当

操作机构机械传动连杆调整不当。将保持器与滚轮的接触位置调整得太高，将旋转连杆位置调整得太深，或者开闭挡板定位不当，最终都会降低电磁铁磁芯的推动力。杆不会及时跳闸机构，线圈会因过载而烧毁。

110kV临时35kV母联400断路器（型号：LW16-35），闭锁闩旋转轴承内固体油脂过多，灰尘长期积聚，导致旋转阻力较大。如果调节位置太深，分闸时铁芯转轴跳闸不顺畅，导致线圈烧坏，妨碍断路器分闸。

一台110kV佐比变压器和一台10kV佐设Line 326断路器（型号：VED4-12）在安装调试过程和运行过程中，因断路器分闸挡板螺栓未完全拧紧，造成分闸挡板受到多次冲击。慢慢松开并移动，当开芯将开挡板推回原位时，芯上的限位垫片将挡板推回原位。此时，挡板向右完全脱离了冲击范围。开芯推杆（如图2所示）。

当保护装置脱扣时，分闸线圈带电，分闸铁芯动作，但铁芯不能撞击分闸挡板，脱扣器不能脱扣，分闸失败，分闸线圈动作，长时间带电。随着时间的推移它被烧毁了。

图2 VED4型断路器分闸挡板位移

1.3 型芯行程调整不当

即使机械传动正常，如果铁芯行程调整不当，也可能烧毁线圈。当断路器收到操作指令时，铁芯动作，但如果断路器铁芯的行程过大或过小，则铁芯顶出杆没有足够的冲击力，不能及时跳闸。导致无法阻止该动作。 110kV东水变压器35kV东水线路404线故障后，404断路器（型号：ZN12-40.5）无法操作。

母联400断路器和1#主变410断路器均拒绝动作并跳闸至1#主变，导致1#主变电压下降。主要原因是断路器调节限位螺钉上方的橡胶套（见图3）因老化而开裂，而顶部起缓冲材料作用的橡胶垫变薄，造成裂纹。总长度会更短。

这样做的危险在于：（1）装载保持爪转动角度不足，直接原因是装载保持爪与释放滚轮的啮合面加深，增加了分闸脱扣阻力；（2） ) 分闸电磁铁的自由距离增大，则减小。如果它很小，则铁芯的冲击速度太慢，冲击时的动量不足以成功地触发将其保持关闭的制动装置。当这两件事结合在一起时，最终会导致无法开路，并且开路线圈会因长时间充电而烧毁。

图3：调节限位螺钉上方的橡胶套损坏。

1.4 机构锁定功能异常

断路器因保护锁止机构未解除或异常而被锁住，已发出分、合闸指令，但断路器不动作，特别是常时遥控指令使线圈过载，断路器不动作。烧毁：正在作业的110kV变压器、35kV开关柜（型号：KNY61-40.5）检修时，未检查保护闭锁装置，对各组进行了开合试验。纯机械式，存在卡阻现象，测试时不能切换状态，也不能烧毁线圈。

2 操作机构二次回路（电气）原因2.1 辅助开关未切换至规定位置

断路器分合闸电路的分断主要依靠辅助开关，正常情况下辅助开关触点接触良好且在显示范围内，但在实际现场工作中需要调整。断路器分闸距离、分合闸速度、超程等各种参数会改变辅助开关连杆的位置，可能会导致辅助开关触头失效或在某些情况下（断开或闭合）无法接触，如图（图4），如果触点不固定，辅助开关的分合位置调节不当，则无法正常分断回路电流，操作信号始终存在，导致线圈带电。烧坏了很长时间。

2.2开关电路电阻过大

当开关电路的绝缘恶化、电路老化导致电路电阻过高、或者开关电路中各种电气元件的端子松动或腐蚀时，就会产生开路电压。开关电路的衰减增大，开关线圈两端产生过大的电压，如果电压低，则开关铁芯没有足够的能量释放脱扣器，开关线圈动作。如果长时间充电，线圈会烧坏或者根本达不到线圈的最低电压工作值，故障就会跳跃。

图4 辅助开关接触不良导致触点烧坏

2.3 不储能的开启和关闭

目前，断路器的分、合闸基本都是通过远程控制、后台控制、监控远程控制的方式实现，但由于各种原因，断路器中储存有能量，特别是液压、气动机构等接触部分，可能没有。触点经常粘住或无法储存能量。如果触点损坏，现场的各种信号将无法及时传输到后台，或者没有信号传输。如果此时断路器发出动作指令，线圈就会动作。如果烧坏，断路器将无法工作，严重时会烧坏保护器插件。

2.4 切换接触器故障

有些断路器在设计切换电路时，出于各种原因，在切换电路中插入中间继电器来控制切换电路。如果接触器出现粘连、烧坏等异常情况，则无法使用时，电路电流就会被切断，并且由于操作信号始终存在，导致线圈通电时间过长，导致线圈烧毁。

另外，由于接触器寿命的延长和老化，线圈电阻增大，导致接触器的电磁吸力变得不足，导致主触头产生电弧，接触器主触头的接触电阻增大。致使线圈励磁电流小，励磁强度不足，铁芯移动速度慢、强度小，使脱扣机构不能正常脱扣，最终导致线圈过载。这可能会导致线圈烧毁。

2.5 开关电路电压低

如果变电站供电容量减小或二次回路电阻过大，则运行时线圈两端电压较低，电磁铁的电压工作值将不再满足最小工作值。断路器线圈充电时间过长而烧坏。

3、防止开关线圈烧坏的一般措施3.1 运行检查

1）日常检查时，认真检查开关线圈及二次端子板的腐蚀情况，对腐蚀严重的开关线圈进行登记和检查，并加强进度监控。

2）机械箱内的轴、销、锁、机械传动件、传动连杆等外露部分必须无锈蚀、变形、损坏，润滑良好，各连接处连接牢固，检查温度、接线盒温度和连接状态。湿度控制器工作正常，加热器能正常启动，箱内无凝露。

3）断路器分、合闸前后，应检查开关线圈的状况，观察机械传动部件是否处于正确位置以及开关线圈是否处于正确位置。只有在一切顺利完成后才能开始操作。

3.2 检查与维护

1）正确调整断路器连杆机构，加强断路器各转动部分的润滑，确保机构各转动部分无堵塞，并检查分闸行程、行程、全行程、和全行程，请确认。开闭芯的其他指标的调整必须按照制造商的说明进行。

2）检查各继电器、微动开关触点、辅助开关的位置切换及触点是否正常，并确认辅助开关切换正常，二次回路绝缘测试符合标准，二次电阻必须对电路进行测试。经过。

3）断路器必须进行低电压运行试验[8-10]，以确保符合相关规定的要求，如果低电压试验不合格，必须及时提供相关原因。被发现并消除。

4）试验时注意机械联锁的有无。如果线圈采用机械联锁，则无法完成分、合闸操作，并且由于分、合闸操作未完成，无法关闭分、合闸信号，线圈始终带电，更容易发生这种情况。烧坏。烧完。

3.3 技术改造

对于老式开关柜等防误装置，可在防误装置的相应位置安装与开关电路串联并与开关电路连接的微动开关或辅助开关。在控制回路中，无论就地操作还是远程操作，如果断路器位置不正确，切换线圈都不会得电，从而避免了调试时线圈烧坏和误操作的情况。但增加的微动开关或辅助开关的触点容量必须与线圈容量相匹配，以防止该位置的开关成为新的故障点。

市售的各种线圈保护装置可用于转换开关电路，其基本原理类似于时间继电器，在设定的时间过后接通或断开电路，保护二次电路和线圈完好。

因此，在原二次回路中，准确监测电流、体积小、分断能力大、安装方便的串联线圈保护器可作为保护开关线圈的有效手段。 （如图5），KK为远方与就地切换，DL为辅助开关，TQ为开路线圈，HQ为闭路线圈，KM为直流电源，1CJ、BCJ为受保护的远方信号出口。

TQ和HQ两端串联线圈保护器，收到分合闸指令后，线圈保护器同时启动，经过一定时间后，强制切断回路电流，保证安全。线圈和系统回路。缺点是增加了次级元件，如果线圈保护器损坏，控制回路可能被切断。

图5 线圈保护器安装概念图

结论本文结合现场实际案例情况，对断路器合闸线圈的常见故障进行了分析，主要从控制回路和操作机构方面分析了合闸线圈烧毁的原因。我们提出防止分、合闸线圈烧坏的一般措施，并作为维护工作的参考，同时我们也积累和参考处理事故和缺陷的经验，以便更好地进行维护工作，防止分闸故障。即使输入线圈烧坏、断路器无法动作，也能维持电网的健康稳定发展。