真空断路器的功能模块与常见故障诊断方法

有关真空断路器的功能模块，真空断路器的故障诊断方法，真空断路器的功能模块分为几个单元，包括储能机构单元、驱动机构单元、主传动单元、辅助单元等，真空断路器的常见故障诊断的方法。

真空断路器作为一种新型开关，与以往的少油断路器、磁吹断路器等相比具有许多新奇的地方，特别是近年来，国外最新型真空断路器的涌入和国内厂家不断地推陈出新，使真空断路器结构形式等与以往的相比，发生了较大的变化。

其实无论何种形式的真空断路器，其基本工作原理均有相似之处，本文就真空断路器故障进行了分析并归纳整理，以使似乎纷繁复杂的故障排除变得有章可循。

1、断路器的功能模块

真空断路器作为电气开关的功能应当有：①准确无误地合闸，②使开关可靠地保持在合闸位置，③准确无误地分闸，④使开关可靠地保持在分闸位置，⑤正确执行操作程序和发出切换信号(包括指示信号、控制信号和连锁信号)。

在进行真空断路器结构分析时，无论何种结构形式的断路器均可将其操作系统分为控制、动力和传动三部分。【真空断路器的功能模块_真空断路器的故障诊断方法】

图1是真空断路器结构原理示意图。

图1　真空断路器结构原理示意图

在对一个真空断路器进行结构分析时，基架框内按功能结构模块可划分为以下几个单元：

(1) 储能机构单元

该单元完成储能→合闸准备。

真空断路器合闸动力不外乎两方面：储能弹簧或直流电磁机构。由于弹簧操作机构可使能量传递获得最佳匹配，并使各种开断电流规格的断路器通用同一种操作机构(仅仅是选用不同的储能弹簧)，性能价格比最优。因此，国外较先进的断路器几乎全为弹簧操作机构。

(2) 驱动机构单元

本单元的功能是合闸→合闸保持(锁扣)→完成合闸动作；分闸→(脱扣)→完成分闸动作。

驱动机构单元主要由四连杆机构或五连杆机构组成。

(3) 主传动单元

主传动单元主要包括断路器主传动轴、绝缘推杆、调节头、连板等。它是操作机构与真空灭弧室动导电杆之间动力传输的桥梁。

(4) 辅助单元

诸如分、合闸按钮，分、合状态指示，辅助开关，端子排及断路器必备的连锁装置等。

注意，上述各功能单元并非截然分开，而是相对独立，如连锁装置等。【真空断路器的功能模块_真空断路器的故障诊断方法】

2、真空断路器的常见故障诊断的方法

真空断路器的触头开距小，操作所需能量小，冲击小，机构简单，故其很少发生故障。

从故障发生率低和检修情况看，真空断路器是一种理想的断路器。这种断路器的故障发生部位对比见表1。

表1　真空断路器的故障发生部位对比%

操作机构 主回路部分 控制部分 其它

50 34 10 6

真空断路器是否有故障，可以根据其能否准确无误地合闸、分闸并使开关可靠地保持在合闸、分闸位置来判断。主回路方面的故障，可以从断路器例行的检修和维护中发现并排除，例如真空灭弧室真空度是否下降，用工频耐压法可以很容易地辨别。

断路器合、分操作不正常，有时不易找出故障点，特别是一些综合性故障的辨别判断较为困难，但只要搞清了断路器的结构原理，从各功能模块入手分析排查，往往就能取得事半功倍的效果。

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。【真空断路器的功能模块_真空断路器的故障诊断方法】

上述任何一个环节出问题，都将影响断路器的合、分操作。因此，分析故障点时，首先要分清各功能块，再采取分步排除法，逐个排查。

故障1：储不上能

储不上能是真空断路器较常见的故障之一，特别是棘轮、棘爪驱动的储能机构，故障几率较高。储能机构要完成储能动作，主要取决于储能电机、驱动机构、定位件这3个环节。紧紧抓住这3个环节，很容易找出故障的症结。

故障2：无合闸动作

发生无合闸动作故障主要与合闸电磁铁是否吸合、储能是否到位、定位件动作是否正常有关(图2)。电工天下

图2　无合闸动作故障诊断程序示意图

故障3：空合

有合闸动作但合不上闸称之为空合。在分析此类故障时，首先应从合闸保持(锁扣)入手分析，然后再分析是否与储能部分有关，如图3。

图3　空合故障诊断程序示意图

故障4：不分闸(如图4)

图4　不分闸故障诊断程序示意图

注意，在断路器发生拒动、空合等情况时于分析检修断路器主体之前，要充分判断一下原因是否出在控制及二次元件如辅助开关、端子排等方面，然后再进行断路器的分析诊断。

3、结束语

作为机电产品，真空断路器长期带电工作，对其考验是较严酷的，出现故障是难免的，但只要掌握了断路器的结构原理，充分搞清各功能单元间的相互关系，无论面对何种结构形式的断路器，只要按照程序分步排查，综合分析，找出故障点并予以排除是很容易的。