[精品]断路器操作机构可靠性研究

《[精品]断路器操作机构可靠性研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、断路器操作机构可靠性研究断路器是电力的生产与分配系统中重耍的保护元件之一，在高低压输配电网络中得到广泛应用。按用途可分为配电用断路器、照明线路用断路器、电动机保护用断路器等。低压配电用断路器是低压配电线路中的重要元件，它的功能是当低压配电系统发&过载、短路、欠压等故障时能及吋地将故障电流切断，以保护配电电路及用电设备不被故障电流的热与电动力效应所损坏叫智能型万能式断路器用于控制和保护低压配电网络。一般安装在低压配电柜中作主开关起总保护作用図。可靠性技术是50年代发展起来的一门新技术，它包括可靠性设计、可靠性制造、可靠性管理、可靠性试验及失效分析等内容。操

2、作机构是断路器的一个重要组成部分，它决定了断路器的开断性能。断路器操作机构的可靠性研究是断路器可靠性研究的一个重要课题。20世纪70年代起，断路器的可靠性研究开始受到了国际学术界的关注与重视。IEEE开关设备技术委员会断路器可靠性工作小组从1971-1985年15年间在全球范围内展开了高压断路器的可靠性研究,其中一个重要部分就是对使用中的高压断路器的故障进行了第一次国际性调查。此次调查从1974-1977年共4年时间。调查中的77892个断路器來自22个国家的102个公司，涉及了1964年后使用的额定电压在63RV及以上的各种类别的断路器。调查中发现断路

3、器运行中的绝大多数故障（70%）是机械方面的原因，19%是辅助电路和控制电路上的故障，而绝缘问题引起的故障占所有故障的8.3%⑶。通过分析认为特别需要提高断路器的机械可靠性。同时，对高压断路器在设计、生产、运输、贮存、安装后以及使用中的所有相关试验进行了较全面的分析研究。提出了一些改进方法，以使试验尽可能更好地反映断路器在实际使用时所受的应力。1986年，IEEE开关设备技术委员会又成立了一个新的断路器可靠性工作组。其主要冃的是进行第二次高压断路器可靠性国际调查。此次调查从1988-1991,调查来自22个国家132个公司的70708个断路器。这些断路器

4、是1978年1月1日后使用的，额定电压为72.5kV及以上的SF&断路器。由3833张故障卡分析看出：第二次调查中断路器的故障率比第一次调查时显著降低，但操作机构故障（机械故障）仍是造成断路器故障的主要原因，其次是电气控制和辅助电路故障[4]O近年来，IEEE电力系统可靠性委员会低压断路器工作组为了在工业中进行有价值的研究，对低压断路器的可靠性进行了调查。调查中脱扣器和脱扣校准故障率最高，为其他故障（机械故障、电触头故障）的2倍或更高®-而IEEE工业应用学会可靠性委员会1985年对工业用断路器的可靠性进行的调查表明：对于使用时间少于15年的断路器（不包

5、括塑壳断路器）有以下几方面特点：（1）室外安装的断路器的故障率比室内的高1・54倍；（2）具有电了脱扣器的断路器故障分为“拒闭合”（44%）和“误打开”（56%）；（3）具有机电脱扣器的断路器很大比例为“拒闭合”（93%）；34.5-138.OkV和345kV断路器基本故障起因为“机械破坏”（各占56%和65%）；（4）0-600V断路器的主要故障原因是由灰尘、盐雾或其他杂质暴露引起的，且很大一部分故障（96%）是“在正常操作期间”发现的⑻。由此可见，国外己对高、低压断路器做了较为细致的可靠性调查，并归纳出了主要故障模式。在国外的电器制造厂与各国际学术机

6、构（如IEC、IEEE等）中，可靠性工作都很重视，一些著名的电器公司都设有可靠性管理部门或设有专职的可靠性工程师。国内一些与断路器相关的科研单位及断路器制造厂商也开展了对断路器可靠性的一些有益的探索和研究工作。虽然断路器可靠性研究工作涵盖了断路器操作机构的可靠性研究，但前者主要从宏观的角度出发，对断路器故障模式进行了统计和归纳，并制定了断路器可靠性试验的方法等，而对于后者即断路器操作机构的可靠性研究，由于各种断路器具有的操作机构千差万别，目前询没有单列为•个研究课题进行深入细致的研究。随着时代的进步和经济的发展，电力工业得到了高速的发展。电力系统的容量不

7、断扩大，高低压配电电路中所用的断路器数量及其容量也在增加，若断路器的可靠性不高，经常发生故障，不仅会导致配电电路不能正常供电，甚至会危及配电电路及用电设备的安全，所以断路器的可靠运行就显得•I•分重要。根据断路器的工作特点，断路器的故障模式主耍有以下三种：1・拒动故障，即当配电电路发生过载、短路等故障时断路器不能及时可靠地切断故障电路，这将导致配电电路得不到可靠的保护。2•误动故障，即当配电电路未发纶过载、短路等故障吋，断路器由于木身动作特性的改变或由于各种干扰信号的作用而发生误动作，导致配电电路不必要地停电。3•操作故障，即断路器接到合闸信号或手动合闸

8、时合不上闸，电路不能闭合；断路器接到分闸信号或手动分闸时分不了闸,电路不能切断。