VS1—12(ZN63A)型真空断路器缺陷分析及改进措施

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VS1—12（ZN63A）型真空断路器缺陷分析及改进措施

作者：彭彦军 孙春树 庞建有 来源：《华中电力》2014年第03期

摘要：VS1-12（ZN63A）型真空断路器供电过程中，由于断路器驱潮装置失灵、闭锁电磁线圈不匹配及分压电阻值不合格等缺陷，将导致断路器拒动。为改善设备运行质量，提高设备运行的可靠性，本文提出了断路器改造措施。首先，基于驱潮装置缺陷对温湿度传感器进行了改进；为克服分压电阻阻值不合格及闭锁电磁铁线圈不匹配缺陷，进而取消了断路器控制回路分压电阻，并更换额定直流电压为220V的闭锁电磁铁；最后，通过改进前后ZN63A型真空断路器运行情况比较，证明了改造措施的有效性。 关键词：真空断路器；控制回路；缺陷；断路器拒动

Defects Analysis and Improvement Measures of VS1-12（ZN63A） Vacuum Circuit-Breaker 真空断路器以其结构简单、机电寿命长、维护量小、无火灾危害和适宜频繁操作在电力系统中得到了广泛的应用[1]。鉴于上述优点，国内外学者和设备制造商对真空断路器的研发及改造都投入了大量的人力物力，真空断路器的可靠性日渐提升。然而经过实际工作的检验，真空断路器在运行过程中仍存在一定问题。

北门站是桂林网区一座110kV变电站，担任着向桂林市区送电任务。该站于2005年5月份投运，实际运行中发现北门站VS1-12（ZN63A）型10kV真空断路器的缺陷率较其它型号10kV断路器高出许多，主要表现为断路器合闸过程中存在“拒动”现象，若不及时处理，将对设备以及电网安全造成巨大的隐患。

本文针对上述缺陷对断路器控制机构进行改进以提高断路器运行可靠性。基于驱潮装置缺陷对温湿度传感器进行了改善，并进一步分析了分压电阻值不合格缺陷造成的影响，取消了断路器控制回路的分压电阻。同时，为克服闭锁电磁铁线圈不匹配问题，更换了闭锁电磁铁。 2. VS1-12（ZN63A）型真空断路器简介 2.1. VS1-12（ZN63A）型真空断路器主体结构

VS1-12（ZN63A）型真空断路器是一种户内式开关设备元件，该型真空断路器结构[2]如图1所示。

由图1 可知，断路器主要由真空灭弧室、弹操机构、控制回路、支架及其它附件构成。图中，当动、静触头在弹操机构作用下分闸时，触头间产生真空电弧，形成纵向磁场，使电弧维

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持扩散形，并使电弧均匀地在触头表面燃烧，并维持较低的电弧电压，在电流自然过零时，残留的离子、电子和金属蒸汽在微秒级的时间内就可以聚集或复合在触头表面或屏蔽罩上，灭弧室断口的介质绝缘强度迅速恢复，电弧被熄灭，达到分断的目的。 2.2. VS1-12（ZN63A）型断路器控制回路工作原理

图2中，V3、V4和V5为整流元件，HQ为合闸电磁铁，TQ为分闸电磁铁，R0为分压电阻，K0为防跳继电器，Y1为闭锁电磁铁，HX为辅助开关。

合闸回路：断路器处于分闸已储能状态，常开节点SPS闭合，辅助开关HX状态如图2所示，此时进行合闸操作，闭锁电磁铁Y1励磁，则节点SP5吸合，合闸电磁铁带电，合闸弹簧储能释放，分闸弹簧储能，断路器由分位到合位。

分闸回路：完成一次合闸之后，辅助开关HX状态发生变化，分闸回路节点由常闭转换为常开，若此时进行分闸操作，分闸电磁铁励磁，则分闸弹簧储能释放，断路器由合位到分位。 防跳回路：合闸完成后，若合闸信号未有效解除，且继电保护装置动作，断路器将会出现“跳跃”现象，这有可能会造成设备毁坏或电网事故。为防止这种情况的发生，对操作回路进行改进，由图2 可知，此时防跳继电器K0将带电，由其控制的常闭节点断开，从而保证了合闸电磁铁可靠断开，使断路器不能再次合闸。只有合闸脉冲解除，K0的电压自保持线圈断电后，才能恢复至正常状态。

3. VS1-12（ZN63A）型断路器缺陷分析 3.1. 现场分析

北门站共有VS1-12（ZN63A）型真空断路器25台，另有ZN98-12型和VD41231-31型断路器各12台和2台。在2011年1月到2011年12月的断路器检修工作过程中发现三种型号断路器缺陷情况如表I所示。 5. 结论

（1）温湿度传感器的灵敏度是VS1-12（ZN63A）型断路器可靠工作的重要保障。 （2）VS1-12（ZN63A）型断路器合闸闭锁回路缺陷是影响断路器供电可靠性的重要因素之一。

（3）本文提出的温湿度传感器及闭锁回路改进方法，有效地降低了VS1-12（ZN63A）型断路器缺陷率，极大地提高了供电可靠性。 参考文献

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[1]熊志伟.10kV真空断路器故障处理方法及改进措施[J].供用电，2012，29（3），58-60. [2]施耐德（陕西）宝光电气有限公司.ZN63A（VS1）-12型户内高压交流断路器[M].陕西： 施耐德（陕西）宝光电气有限公司，2008.

[3]陈亿舜. 新QC七大手法——企业实施ISO9000的强有力工具[J].电子质量，1996，14-26.