小型斷路器可靠性檢測裝置分析論文
【摘要】在電力系統的應用中，小型斷路器能夠保護元件的電路，是一種保護類的電器裝置。若操作過程中的電氣裝置受到過載、線路泄漏或者短路的威脅，則斷路器會立即斷開電路。斷路器為線路切斷是依靠脫扣裝置，脫扣裝置可在線路處于危險時迅速切斷，若電路運行是可靠的，脫扣裝置則可以保障線路的有效連接，不會任意切斷，為此，本研究在分析現有的小型斷路器以及檢測裝置的基礎上，研究開發出一種新型的型斷路器可靠性檢測裝置，旨在進一步優化檢測流程，完善電力系統的保護工作。
【關鍵詞】小型斷路器；可靠性；檢測裝置
斷路器廣泛應用于系統保護，是分斷控制以及防止過載、短路、越級等故障最重要的器件。目前電網多采用網狀結構，后備電源到站內各用電設備，一般至少經過三、四級配差。南方電網公司對于新裝和運行中的保護斷路器，在2013年下發的直流電源技術規程明確規定了必須進行安秒特性測試，保證性能與設計相符，以確保直流回路級差配合的正確性，防止上級斷路器越級跳閘。目前繼電保護班對于小型斷路器觸點檢測、效驗僅僅為萬用表測量通斷而判斷其好壞。本文旨在提供一種新的斷路器可靠性檢測裝置，以期進一步完善可靠性檢測工作。
1小型斷路器
空氣開關（斷路器）：能開合、負載以及通斷普通線路情況下的安培大小，同時也可以在設定的出現故障的線路情況中運行、負擔較短時間也可以切斷電流的一類非電子控制的開關電器。超小型空氣開關，一般英文簡稱叫做MCB，這個設備實在一般的樓宇中電路電器電氣配電設施中引用范圍最大的一種設備安全保持電器。這類設備用于電流低于125A的火線零線組成的單相、三相交流線路的短接、過電流、過電壓等防護，包括一回路、二回路、三回路、四回路等四個規格。超小型斷路器的操作原理是動作部位、接入點、保護設備（各種跳閘器）、空氣滅弧室等系統構成。這類設備主要接入點是依賴人工動作或電子閉合的。主要接入點何在后，隨動跳閘設備把主觸點截止在閉合狀態下。大電流斷開器的繞組和熱敏斷開單元的熱敏電阻在主電路中，底電壓斷開裝置的繞組和相線并聯。只有線路中出現短路或很大程度過電壓時，過電流斷開器的運動銜片就被自動連接，使隨機斷開開關運動，只要接入點斷開主電路停止供電。發生線路過電壓時，熱敏斷開器的熱敏元件發熱高溫讓兩邊的金屬片向上隆起，頂開隨機斷開設備運動。發生線路電壓不足時，低壓斷開器的運動銜片被分開。同時讓隨機斷開設備運動。
2小型斷路器可靠性
斷路器（空氣開關）是保護電器的一個種類，這個設備的作用是在電氣回路系統出現過電壓、過電流等問題時隨時把問題線路斷開。要是工作穩定性不強，時不時出現問題，這樣就不只是會產生線路不可以穩定供電，還有可能會波及線路上的各個通電物資的穩定，因此空氣開關的穩定使用非常主要。不過因為它的穩定性科研與工業生產有非常大困難，所以到現在為止空氣開關的穩定性科研工作與操作類開關對比還具備很大的距離。全世界范圍內都已把高、低壓斷路器做了非常繁雜的穩定性排查，而且總結出了大部分問題表現。這其中以上文章里有包含的穩定性研究重點研究的是對正在工作中斷路器的穩定性，但是只能有限的用于歸納考驗的完成，沒有得出一個能有改變現狀的答案。就現在來說，中國國內在這個類型的考察學習還沒有深入的被人們所學習。由于國內在低電壓狀態下工作的電器與數控機床電器相關的單位已對開關繼電器、空氣開關器等使用頻率較高的電器的穩定等級及測試方案進行了討論，但對于空氣開關和控制類電器的作業特性及問題漏洞都有極大不同，因此沒有簡單的直接學習控制類電器穩定性討論工作的結論。
3可靠性監測裝置
在實際的線路裝備中，小型空氣開關能夠把機械的線路及工作安全得到穩定作用，所以它屬于防護類型的電氣。但是在實際工作現場電器裝備以為過大的電壓和線路漏電短路之類的問題產生生產事故時，這時斷路器就可以在出現事故的同時切斷電路的連接。空氣開關是靠脫扣器將線路從連通狀態切斷的，在事故發生時脫扣器通過判斷流過的電流變化快速切斷連通，但是在線路穩定運行的狀態下不會出現切斷操作。有這個方式，我們就可以通過實際操作對空氣開關的穩定性進行評論。這種評論方式有下面兩個方面構成：
①從實際使用的數據及安裝方法的討論和決定。
�、谑褂玫谝徊降贸龅臄祿贸鲆环N有較高穩定性的設施，按照上面的方法得出比較穩定的設備。
現代化信息技術、通信技術、控制以及測量技術的不斷深化為智能化電網打造良好的基礎。充分依靠于傳感、嵌入式處理數字化通信與智能裝備檢測技術來對電力網絡進行調控，使電網運轉朝著自動化發展，以期具備更加潔凈、高效率、安全系數高的電力網絡。電力網絡中的小型斷路器檢測裝置也朝著自動化、智能化的方向發展，以期適應現代市場發展的需求，利用網絡技術實現在線智能檢測，使監測工作科學化、智能化以及效率化。
4小型斷路器可靠性檢測裝置項目主要措施
經過對省公司中標品牌中各類斷路器等進行了大量資料收集、分析、比較、歸納并依據現有的科學理論和實踐的需要，提出設計方案，與廠家對技術關鍵點進行論證以達到技術先進性和功能可靠性；通過有目的有步驟地試驗，根據觀察、記錄、測定與此相伴隨的現象的因果關系的結論得到最終技術方案。
4.1技術關鍵點
本裝置的硬件采用大功率高頻開關電源作為恒流源，保證輸出穩定可調；測試時間分辨率能達0.1ms，能夠測試小型斷路器接觸電阻；顯示操作存儲采用7寸彩色觸摸屏人機界面友好；研發出一套軟件，采用組態程序編程，全中文界面操作，在操作過程中每步都有軟件提示，不出現誤操作，使操作變得更簡單安全，軟件系統能；測試時斷路器裝夾工作臺使接線簡單方便，設備體積小重量輕。在可靠性檢測中，可靠性測試系統的硬件由測試控制柜、測試柜、大電流柜等功能部分組成�？刂乒竦慕M成部分包括打印機、工控機、控制卡與信息采集卡組成。通過八個電機的驅動功能，測試柜由多個機械手柄驅動構成。工控機能夠操作電機，驅動機械手柄的操作，連續采集樣品觸頭兩端的電壓，判斷觸頭的質量。具體檢查方法如圖1。根據電路的實際控制卡出口，工控機能夠判定電機2個電路的運轉情況，使裝置與反轉器之間的切換能夠控制開關�；魻栐ǔ２贾迷谟呻姍C控制的機械結構上。這種功能的原理是，當電機旋轉結束時，能夠輸出輸入信號，帶動下一步的工作。在整個信號傳輸過程中，控制卡是中心集線點，它的輸入端依靠信號傳輸得到電機的到達信息，經變換、處理后經過輸出端口發送，輸出信號最后將形成一個指令，使電機停止運轉。電壓值能夠經過數據采集卡兩端的閉合電壓與開放電壓來判斷。若數據值難以達到供電需求，系統會將該觸點標記為故障觸點。在數據收集環節，待測接觸點是閉合狀態時，接觸點的電壓通大多是0V，信息采集卡采集到的對應電壓值也是0V。觸點開啟時電壓值變化，通常為24V，與采集卡的收集范圍相反。工程中常用的收集卡的最大收集范圍是10V，因此在收集前要用并聯電路展開電壓分解，然后收集分解后的電壓。經過功率公式的核對，并聯后的電壓值為5.6V。負載電路板也在整個檢測中使用，其主要作用是為電流中的觸點提供電阻負載，大多設定值是24V，0.1A。通過負載和負載電路板電路中采樣兩種機制，實際操作的功能是當檢測單元接通到24V電源電壓、負載電阻的電路是0.24kΩ，斷路器接觸電流是0.1A。
4.2小型斷路器可靠性檢測裝置項目能解決的主要問題
隨著站內各系統，特別是自動保護設備對后備操作電源的穩定運行要求越來越高，在額定條件下不允許有任何的拒動和誤動，特別是由于級差配合不當（現在還發現應安裝直流斷路器的位置安裝有交流短路器的現象）、小型斷路器觸點電阻大造成的電力設備損壞和系統故障失去動作而擴大事故面，甚至導致電網崩潰，所以該項目實施了進一步保證安全運行，消除了事故隱患。
5小型斷路器可靠性檢測裝置項目前景預測
通過項目評估，本可靠性監測裝置對判斷小型斷路器是否合格有了依據，對系統中級差配合具備了檢測手段，本裝置原理也同時能夠應用于對熔斷器合格與否的判斷；其次，通過對目前斷路器可靠性監測裝置的梳理與分析，本項目開發出的小型斷路器可靠性檢測工具填補了云南省各系統中的小型交流斷路器和直流斷路器依賴制造廠家沒有檢測、效驗的空白，應推廣至紅河局及云南電網所有繼電保護班組、計量班組、施工單位等工作過程中涉及使用到小型斷路器班組。
6結語
斷路器作為一種系統保護裝置，是分斷控制以及防止過載、短路、越級等故障最重要的設備，對斷路器可靠性的檢測是保障斷路器合格的有效工具，能夠廣泛用于對熔斷器合格與否的檢測，通過裝置的實踐評估得出該裝置應用前景廣闊，可以應用于云南電網的繼電保護工作中。
參考文獻
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