真空斷路器是鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，對(duì)鐵路系統(tǒng)供用電發(fā)揮著傳輸牽引的作用，本文主要研究真空斷路器故障分析及處理。

　　《電站輔機(jī)》雜志旨在介紹電站設(shè)備的設(shè)計(jì)、制造理論和科研成果，同時(shí)涵蓋許多關(guān)于調(diào)試、運(yùn)行、維修等方面的專題文章，及時(shí)報(bào)道電力行業(yè)的各種情報(bào)信息。是國(guó)內(nèi)唯一的關(guān)于電站輔機(jī)方面的技術(shù)刊物。

　　針對(duì)目前寧西鐵路線牽引變電所饋線真空斷路器運(yùn)行當(dāng)中出現(xiàn)的故障進(jìn)行探討 , 對(duì)出現(xiàn)的故障原因進(jìn)行分析，提出目前解決處理的主要技術(shù)方案和關(guān)鍵技術(shù)的建議。

　　牽引變電所饋線真空斷路器的可靠運(yùn)行，是保證鐵路運(yùn)輸生產(chǎn)安全、可靠、正點(diǎn)進(jìn)行的關(guān)鍵之一。解決斷路器故障，幾十年來，一直成為牽引供電系統(tǒng)的技術(shù)攻關(guān)關(guān)鍵。在寧西線牽引變電所使用運(yùn)行這些年里，真空斷路器故障多次發(fā)生，極大的影響了寧西鐵路線不間斷安全供電任務(wù)的順利完成，也給安全生產(chǎn)工作產(chǎn)生了極大的威脅。

　　一、牽引變電所概述

　　牽引變電所是指電力牽引的專用變電所。寧西線牽引變電所主要把電力系統(tǒng)送來的110KV三相電變?yōu)殡娏�機(jī)車適用的27.5KV單相電，然后向鐵路上、下行兩個(gè)方向的接觸網(wǎng)(額定電壓為25KV)供電，供機(jī)車牽引使用。牽引變電所擔(dān)著電壓變換，電能分配和傳輸，并提供電力服務(wù)。因此，他們的正常運(yùn)行是對(duì)電力系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要保證，必須最大限度地防止和減少故障和事故的發(fā)生。一般牽引變電所主接線結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　二、真空斷路器

　　目前寧西線牽引變電所使用的饋線斷路器為四川電器生產(chǎn)的ZN42-27.5戶內(nèi)單相高壓真空斷路器(以下簡(jiǎn)稱斷路器)。

　　(一)主要用途和適用范圍

　　適用于單相交流50Hz，額定電壓27.5kV級(jí)的電氣化鐵道供電系統(tǒng)，作為開、合負(fù)載和開斷故障電流的專用開關(guān)。該產(chǎn)品的操動(dòng)機(jī)構(gòu)為彈簧儲(chǔ)能式。可使用交直流電源實(shí)現(xiàn)電動(dòng)操動(dòng)，亦可用手動(dòng)操作。

　　(二)總體結(jié)構(gòu)

　　采用車架式結(jié)構(gòu)，在寧西線牽引變電所中，裝入底框中，單獨(dú)安裝于網(wǎng)柵間隔內(nèi)。斷路器主要由四部分組成，即：由主回路、車架、操動(dòng)機(jī)構(gòu)和推進(jìn)聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)組成。

　　(三)操動(dòng)機(jī)構(gòu)

　　操動(dòng)機(jī)構(gòu)主要由彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)、鎖定機(jī)構(gòu)、分閘彈簧、開關(guān)主軸、緩沖器及控制裝置組成。

　　其操作過程分為三步：

　　儲(chǔ)能過程：電機(jī)通電后起動(dòng)，經(jīng)二級(jí)蝸輪蝸桿減速，將動(dòng)能傳至第二級(jí)蝸輪上，再通過軸套、棘爪來孥動(dòng)儲(chǔ)能軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使合閘彈簧被拉仲而儲(chǔ)能，當(dāng)儲(chǔ)能軸右端的拐臂過了最高點(diǎn)后，合閘掣子將凸輪定位件鎖住，保證彈簧儲(chǔ)能，以備合閘。同時(shí)通過拉桿將行程開關(guān)切換，電機(jī)斷電，儲(chǔ)能過程結(jié)束。手動(dòng)儲(chǔ)能時(shí)，將手把插入變速箱的孔中，順時(shí)針搖約25轉(zhuǎn)，機(jī)構(gòu)即可儲(chǔ)上能。

　　合閘過程：當(dāng)合閘電磁鐵接到信號(hào)后，鐵芯將撞擊合閘掣子，凸輪定位件的約束被解除，合閘彈簧通過凸輪和兩組四連桿機(jī)構(gòu)將能量傳至動(dòng)導(dǎo)電桿上，從而使動(dòng)導(dǎo)電桿往上運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)開關(guān)合閘。同時(shí)，分閘掣子將扣住主軸上的拐臂，使開關(guān)處于合閘狀態(tài);拉桿將輔助開關(guān)切換，使合閘回路切斷，分閘回路接通。斷路器合閘結(jié)束。在合閘過程中，觸頭壓力彈簧和分閘彈簧被儲(chǔ)上能量，為分閘做好準(zhǔn)備。手動(dòng)合閘則直接按合閘按鈕就可使凸輪定位件的約束解除，從而使斷路器合閘。

　　分閘過程：當(dāng)分閘電磁鐵接到分閘信號(hào)以后，其鐵芯撞擊分閘掣子，使其脫扣.在分閘彈簧和觸頭壓力彈簧的作用下，使主軸反向轉(zhuǎn)動(dòng)，從而帶動(dòng)導(dǎo)電桿向下運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)斷路器分閘。手動(dòng)分閘則直接按分閘按鈕就可使分閘掣子脫扣而實(shí)現(xiàn)斷路器分閘。

　　三、斷路器出現(xiàn)故障現(xiàn)象、原因分析及處理方法

　　(一)斷路器拒動(dòng)

　　1.斷路器拒合

　　原因分析：(1)合閘線圈燒壞，斷路器推至推上位后閉鎖桿未放到位是斷路器合閘線圈燒壞的主要原因，閉鎖桿未放到位，合閘線圈受電后不能跟合閘彈簧釋放能量合閘，因而使合閘線圈長(zhǎng)期受電直至燒壞。(2)閉鎖桿上方閉鎖裝置有卡滯。(3)在遠(yuǎn)動(dòng)位、直接位、當(dāng)?shù)匚粩嗦菲鞫季芎希�是由小車行程改變引起�?/p>

　　處理方法：(1)更換新的合閘線圈并調(diào)整閉鎖桿到位。(2)調(diào)整閉鎖裝置，使其與周圍連板、螺絲之間保持一定距離，傳動(dòng)靈活無(wú)卡滯。(3)調(diào)整行程到標(biāo)準(zhǔn)范圍(25-28mm )。

　　2.斷路器在控制盤無(wú)法進(jìn)行分、合

　　原因分析：由于二次插頭處松動(dòng)，引起分、合閘回路不通。

　　處理措施：緊固松動(dòng)的二次插頭后能夠恢復(fù)正常。

　　3.在試驗(yàn)位檢修斷路器時(shí)，斷電機(jī)電源，手動(dòng)儲(chǔ)能分、合閘都能正常進(jìn)行，但是電動(dòng)操作，斷路器拒分、拒合

　　原因分析：通過檢查分、合閘回路輔助開關(guān)轉(zhuǎn)換接點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)輔助開關(guān)本身轉(zhuǎn)換接點(diǎn)不通，引起分合閘回路不通。

　　處理方法：直接更換輔助開關(guān)。

　　4.手動(dòng)按分、合閘按鈕，斷路器無(wú)反應(yīng)

　　原因分析：通過檢查分合閘手動(dòng)按鈕，發(fā)現(xiàn)按鈕后手動(dòng)桿變形，影響手動(dòng)分合閘。

　　處理方法：拆開斷路器面板，卸下手動(dòng)桿，將其矯正并安裝上。

　　(二) 儲(chǔ)能故障

　　1.分，合閘時(shí)電機(jī)均出現(xiàn)儲(chǔ)能

　　原因分析：經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查油緩沖經(jīng)常在開關(guān)分合位受到強(qiáng)烈震動(dòng)，使固定螺絲松動(dòng)，致使開關(guān)行程發(fā)生改變 ，從而使分合閘摯子保持不住，電機(jī)不停儲(chǔ)能。

　　處理方法：調(diào)整油緩沖位置。對(duì)于油緩沖松動(dòng)問題，可在固定油緩沖的兩個(gè)螺栓上開個(gè)槽，穿一銷釘，以穩(wěn)固油緩沖。

　　2.合閘后，電機(jī)不儲(chǔ)能

　　原因分析：通過檢查微動(dòng)開關(guān)常開、常閉接點(diǎn)是否正常良好，發(fā)現(xiàn)微動(dòng)開關(guān)損壞，使電機(jī)回路不通。

　　處理方法：檢查微動(dòng)開關(guān)常開、常閉接點(diǎn)是否正常良好，如有損壞，進(jìn)行更換。

　　3.合閘時(shí)，電機(jī)正常儲(chǔ)能但控制盤顯示斷路器在分位

　　原因分析：經(jīng)檢查發(fā)現(xiàn)油緩沖頂帽脫落，引起行程變化過大，轉(zhuǎn)換開關(guān)轉(zhuǎn)換不到位。合閘時(shí)，開關(guān)控制盤不顯示合位。

　　處理方法：給油緩沖加上頂帽，調(diào)整行程是到25-28mm之間。

　　4.開關(guān)分合正常，但儲(chǔ)能標(biāo)志不顯示

　　原因分析：這是因?yàn)閮?chǔ)能銘牌和微動(dòng)開關(guān)螺桿發(fā)生卡滯。

　　處理方法：檢查儲(chǔ)能銘牌和微動(dòng)開關(guān)螺桿并調(diào)整。

　　5.斷路器合閘時(shí)，電機(jī)正在儲(chǔ)能時(shí)突然停止運(yùn)行

　　原因分析：經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，輔助開關(guān)上連桿過長(zhǎng)，擋片提前壓上輔助開關(guān)接點(diǎn)，提前將電機(jī)回路切斷，導(dǎo)致電機(jī)正在儲(chǔ)能時(shí)突然停止運(yùn)行。

　　處理方法：調(diào)整連桿長(zhǎng)度，使合閘完成時(shí)，擋片壓上輔助開關(guān)接點(diǎn)，停止儲(chǔ)能。

　　(三)其它故障問題

　　1.斷路器分閘后，斷路器的綠燈(分閘指示燈)不亮，同時(shí)中央信號(hào)盤發(fā)“控制回路斷線”光字牌

　　原因分析：經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查，斷路器分閘后，斷路器本體的分位轉(zhuǎn)換接點(diǎn)未接通，致使斷路器分閘后，分閘回路不通，綠燈不亮，同時(shí)由于該接點(diǎn)未接在合閘回路中，所以發(fā)“控制回路斷線”光字牌。

　　處理方法：重新調(diào)整輔助開關(guān)分合轉(zhuǎn)換位置(角度)，使分合閘回路接通，并用萬(wàn)用表測(cè)量檢查。

　　2.在斷路器控制盤上合閘時(shí)紅燈閃爍，隨即熄滅

　　原因分析：先檢查微動(dòng)開關(guān)和信號(hào)燈，在良好的情況下，線圈可能出現(xiàn)問題，拒合時(shí)分閘線圈出了問題，拒分時(shí)合閘線圈出了問題。也有可能是分閘掣子和主軸拐臂脫扣，使合閘狀態(tài)保持不住。

　　處理方法：檢查微動(dòng)開關(guān)和信號(hào)燈，若完好，檢查線圈，看線圈接點(diǎn)是否出現(xiàn)了問題，重新接線。檢查分閘掣子是否扣住主軸拐臂，如果脫扣，調(diào)整分閘掣子上、下位置。

　　3.觸頭壓力彈簧軸承脫落，行程改變

　　原因分析：這是因?yàn)槿鄙贀蹩ㄔ斐奢S承脫落，引起行程改變。

　　處理方法：重新安裝軸承，并在側(cè)面加裝擋卡，以防止脫落。

　　4.動(dòng)觸頭過流燒毀

　　原因分析：這是因?yàn)樵瓉淼膭?dòng)觸頭角度不正或是不能滿足實(shí)際需要過小。

　　處理方法：調(diào)節(jié)動(dòng)觸頭角度或是更換加寬加厚的動(dòng)觸頭，緊固導(dǎo)電及各部螺栓。

　　5.電機(jī)回路無(wú)法使電機(jī)斷電，電機(jī)一直在響

　　原因分析：這是因?yàn)槔瓧U過長(zhǎng)，無(wú)法切換行程開關(guān)(微動(dòng)開關(guān))，使電機(jī)無(wú)法斷電。

　　處理方法：調(diào)整拉桿長(zhǎng)短，直到行程開關(guān)(微動(dòng)開關(guān))正常切換。

　　6.手動(dòng)合閘按鈕不復(fù)歸

　　原因分析：這是因?yàn)槭謩?dòng)按鈕頂桿過粗和擋板孔出現(xiàn)卡滯，致使手動(dòng)合閘按鈕不能夠復(fù)歸。

　　處理方法：拆開面板，檢查手動(dòng)按鈕頂桿和擋板孔是否卡滯，用銼刀修正手動(dòng)按鈕頂桿。

　　四、結(jié)語(yǔ)

　　通過對(duì)寧西線牽引變電所饋線真空斷路器故障分析，介紹了牽引變電所供電方式，介紹了目前使用的ZN42-27.5戶內(nèi)單相高壓真空斷路器工作原理，敘述了寧西線牽引變電所真空斷路器目前已出現(xiàn)的故障問題及處理方法，為今后寧西線及其他線路同類真空斷路器故障處理及完善了真空斷路器檢修標(biāo)準(zhǔn)提供了一定的理論基礎(chǔ)。