成套主要元件的功能介绍和故障排查及案例分析(3)

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5.刀开关简介及故障处理

一、刀开关的用途及分类

电气设备进行维修时，需要切断电源，使之与带电部分脱离，并保持有效的隔离距离，要求在其分断口间能承受过电压的耐压水平。刀开关即作为隔离电源的开关电器。隔离电源的刀开关亦称作隔离开关。

隔离用刀开关一般属于无载通断电器，只能接通或分断\可忽略的电流\指带电压的母线、短电缆的电容电流或电压互感器的电流)。也有的刀开关具有一定的通断能力，在其通断能力与所需通断的电流相适应时，可在非故障条件下接通或分断电气设备或成套设备中的一部分。

用作隔离开关的刀开关必须满足隔离功能，即开关断口明显，并且断口距离合格。 刀开关和熔断器串联组合成一个单元，称为刀开关熔断器组；刀开关的可动部分(动触头)由带熔断体的载熔件组成时，称为熔断器式刀开关。

刀开关熔断器组合并增装了辅助元件如操作杠杆、弹簧、弧刀等可组合为负荷开关。负荷开关具有在非故障条件下，接通或分断负荷电流的能力和一定的短路保护功能。

二、低压刀开关的主要参数

(1) 额定绝缘电压，即最大额定工作电压； (2) 额定工作电流；

(3) 额定工作制：分为8h工作制、不间断工作制两种；

(4) 使用类别：根据操作负载的性质和操作的频繁程度分类。按操作频繁程度分为A类和B类，A类为正常使用的，B类则为操作次数不多的，如只用作隔离开关的；按操作负载性质分类很多，如操作空载电路、通断电阻性电路、操作电动机负载等。

(5) 额定通断能力：有通断能力的开关电器额定通断最大允许电流； (6) 额定短时耐受电流；

(7) 有短路接通能力电器的短路接通能力； (8) 额定(限制)短路电流；

(9) 操作性能：根据不同使用类别，在额定工作电流条件下的操作循环次数。

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三、刀开关的选用

(1) 刀开关的额定电压应等于或大于电源额定电压，额定电流应等于或大于电路工作电流。若用刀开关控制小型电动机，应考虑电动机的起动电流，选用额定电流较大的电器。刀开关的通断能力和其它性能均应符合电器的要求。 (2) 刀开关断开负载电流时，不应大于允许断开电流值，一般结构的刀开关不允许带负载操作，但装有灭弧室的刀开关，可作不频繁带负载操作。 (3) 刀开关所在线路的三相短路电流不应超过规定的动、热稳定值。 四、刀开关的运行 (1) 隔离刀开关：

①起隔离电压作用的刀开关，有明显的断开点，以保证检修电气设备时的人员安全。普通的刀开关不能带负荷操作，装有灭弧罩或在动触刀上装有可速断的辅助触刀的开关，可以切断不大于额定电流的负载。 ②常用隔离刀开关：

a．HD11、HS11系列，正面手柄操作，仅作隔离开关用； b．HD12、HS12系列，用于正面两侧操作前面维修的开关柜中； c．HD13、HS13系列，用于正面操作，后面维修的开关柜中； d．HD14系列，用于动力配电箱中。 ③刀开关操作注意事项：

a．操作隔离刀开关前，应先检查断路器是否在断开状态；

b．操作单极开关时，拉开时应先拉开中相，再拉两边相，闭合时顺序相反； c．停电操作时，断路器断开后，先拉负荷侧隔离开关，后拉电源隔离开关，送电时顺序相反；

d．一旦发生带负荷断开或闭合隔离开关时，应按以下规定处理：

(a) 错拉开关在刀口发生电弧时，应急速合上；如已拉开，则不许再合上，并及时上报。

(b) 错合开关时，无论是否造成事故，均不许再拉开，并采取相应措施。 ④刀开关维修：

a．检查负荷电流是否超过刀开关的额定值；

b．检查刀开关导电部分有无动静触头接触不良、发热、动静触头有烧损及导线(体)

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连接情况，遇有以上情况时，应及时修复；

c．检查绝缘连杆、底座等绝缘部件有无烧伤和放电现象；

d．检查开关操作机构各部件是否完好、动作灵活，断开、合闸时三相是否同期、准确到位。 (2) 负荷开关：

①低压系统应用的负荷开关是在刀开关的基础上，增加一些辅助部件，如外壳、快速操作机构、灭弧室和电流保护装置(熔断件)组成的。因此，可以断开、闭合额定电流内的工作电流。熔断器可以控制过负荷和短路时起到保护作用。 ②负荷开关可分开启式负荷开关和封闭式负荷开关。

a．开启式负荷开关(俗称胶盖开关、胶盖闸刀)主要用于额定电压在380V以下，电流在60A以下的交流电路，作一般电灯、电热类等回路的控制开关、不频繁的带负荷操作和短路保护用。

b．封闭式负荷开关(又称铁壳开关，现用HH10、HH11系列，其它型均已淘汰)用于额定电压在500V以下。额定电流200A以下的电气装置和配电设备中作不频繁地操作和短路保护。也可作异步电动机的不频繁地直接起动及分断用。封闭式负荷开关还具有外壳门机械闭锁功能，开关在合闸状态时，外壳门不能打开。 ③负荷开关维修：

a．负荷开关导电部件的维修项目内容与刀开关相应部分相同； b．检查开关的操作机构的部件是否完好，闭锁装置是否完好。

c．检查外壳内、底座有无熔丝熔断后造成的金属粉尘，应清扫干净，以免降低绝缘性能；

d．金属外壳应有可靠的保护接地，防止发生触电事故 e．检查熔断器额定电流是否与开关额定电流相匹配。 五、刀开关常见故障及处理 1．合闸时静触头和动触刀旁击

这种故障原因是静触头和动触刀的位置不合适，合闸时造成旁击，隔离开关应检查动触刀的紧固螺丝有无松动或过紧。熔断器式隔离开关检查静触头两侧的开口弹簧有无移位，或因接触不良过热退火变形及损坏。

处理方法：调整三极动触头紧固螺丝的松紧程度及刀片间的位置，调整动触刀紧

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固螺丝松紧程度，使动触刀调至与静触头的中心位置，作拉合试验合闸时无旁击，拉闸时无卡阻现象。熔断器式隔离开关调整静触头两侧的开口弹簧，使其静触头间隙置于动触刀刀片的中心线，作拉合试验。 2．三级触刀合闸深度偏差大

三级隔离开关和熔断器式隔离开关合闸深度偏差值不应大于3mm。偏差值大的主要原因是三极动触刀的紧固螺丝和三极联动紧固螺丝松紧程度和位置（三级刀片之间距离）调整不合适或螺丝松动。

处理方法：调整三级联动螺丝及刀片极间距离，检查刀片紧固螺钉的紧固程度，熔断器式隔离开关检查调整静触头间两侧的开口弹簧。 3．合闸后操作手柄反弹不到位

隔离开关和熔断器式隔离开关合闸后操作手柄反弹不到位主要原因是：隔离开关手柄操作联杆行程调整不合适或静、动触头合闸时有卡阻现象所致。

处理方法：调整操作联杆螺丝使其长度与合闸位置相符，处理静、动触头卡阻故障。

4．接点打火或触头过热

隔离开关或熔断器式隔离开关触点打火主要是接点接触不良、接触电阻大所致，触头过热是静动触头接触不良（接触面积小，接点压力不够）所致。

处理方法：停电检查接点、触头有无烧蚀现象，用砂布打平接点或触头的烧蚀处，重新压接牢固，调整触头的接触面和接点压力。

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6.高压断路器简介及故障处理

我司常规用的高压断路器厂家有陕西宝光的(ZN63)VS1、白云电气的VB、ABB的VD4以及施耐德的Evolis。 一．高压断路器功能介绍

1．我司的高压断路器适用于3-10kV交流三相50HZ电力系统中作为接受和分配电能之用，高压断路器和继电保护器配合做过流、短路、接地等故障保护。可广泛用于各类型发电厂，变电站及工矿企业中。

2．高压柜必须满足“五防”联锁要求 ：1）防止误合分断路器。2）防止带负荷合分隔离开关。3）防止带地刀合分隔离开关。4）防止带电挂地线。5）防止误进入带电间隔。

3．我司主要使用抽出式断路器，抽出式断路器一般用于KYN28A及MVnex中置柜上，现主要讲解断路器和KYN28A柜型配合的工作原理。 3．1抽出式断路器有三种位置：

1）工作位置：这是可移开部件在柜内的一种定位状态。在工作位置，开关柜的主回路接通，辅助回路也接通。

2）试验位置：这是可移开部件在柜内的一种定位状态。在试验位置，开关柜的辅助回路接通，但主回路断开，并且动静触头被金属帘板隔开。

3）储存位置：如果可移开部件在柜内试验位置再切断辅助回路，可移开部件就处于储存位置。

3．2推进机构

KYN28A开关柜的小车在柜内移动靠矩形螺纹螺杆的顶推实现，小车可分为固定部分和移动部分。当小车由运载车装入柜体，完成连接后，小车的固定部分与柜体前框架连接为一体，矩形螺杆轴向固定于固定部分，而矩形螺杆的配套螺母固定于移动部分。按照规定的操作程序，用专用的摇把顺时针转动矩形螺杆，推动小车向前移动，当小车到达工作位置时，定位装置阻止小车继续向前移动，小车可以在工作位置定位。反之，逆时针转动矩形螺杆，小车向后移动，当固定部分与移动部分并紧后小车可以在试验位置定位。

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