小型断路器可靠性检测装置分析论文
【摘要】在电力系统的应用中，小型断路器能够保护元件的电路，是一种保护类的电器装置。若操作过程中的电气装置受到过载、线路泄漏或者短路的威胁，则断路器会立即断开电路。断路器为线路切断是依靠脱扣装置，脱扣装置可在线路处于危险时迅速切断，若电路运行是可靠的，脱扣装置则可以保障线路的有效连接，不会任意切断，为此，本研究在分析现有的小型断路器以及检测装置的基础上，研究开发出一种新型的型断路器可靠性检测装置，旨在进一步优化检测流程，完善电力系统的保护工作。
【关键词】小型断路器；可靠性；检测装置
断路器广泛应用于系统保护，是分断控制以及防止过载、短路、越级等故障最重要的器件。目前电网多采用网状结构，后备电源到站内各用电设备，一般至少经过三、四级配差。南方电网公司对于新装和运行中的保护断路器，在2013年下发的直流电源技术规程明确规定了必须进行安秒特性测试，保证性能与设计相符，以确保直流回路级差配合的正确性，防止上级断路器越级跳闸。目前继电保护班对于小型断路器触点检测、效验仅仅为万用表测量通断而判断其好坏。本文旨在提供一种新的断路器可靠性检测装置，以期进一步完善可靠性检测工作。
1小型断路器
空气开关（断路器）：能开合、负载以及通断普通线路情况下的安培大小，同时也可以在设定的出现故障的线路情况中运行、负担较短时间也可以切断电流的一类非电子控制的开关电器。超小型空气开关，一般英文简称叫做MCB，这个设备实在一般的楼宇中电路电器电气配电设施中引用范围最大的一种设备安全保持电器。这类设备用于电流低于125A的火线零线组成的单相、三相交流线路的短接、过电流、过电压等防护，包括一回路、二回路、三回路、四回路等四个规格。超小型断路器的操作原理是动作部位、接入点、保护设备（各种跳闸器）、空气灭弧室等系统构成。这类设备主要接入点是依赖人工动作或电子闭合的。主要接入点何在后，随动跳闸设备把主触点截止在闭合状态下。大电流断开器的绕组和热敏断开单元的热敏电阻在主电路中，底电压断开装置的绕组和相线并联。只有线路中出现短路或很大程度过电压时，过电流断开器的运动衔片就被自动连接，使随机断开开关运动，只要接入点断开主电路停止供电。发生线路过电压时，热敏断开器的热敏元件发热高温让两边的金属片向上隆起，顶开随机断开设备运动。发生线路电压不足时，低压断开器的运动衔片被分开。同时让随机断开设备运动。
2小型断路器可靠性
断路器（空气开关）是保护电器的一个种类，这个设备的作用是在电气回路系统出现过电压、过电流等问题时随时把问题线路断开。要是工作稳定性不强，时不时出现问题，这样就不只是会产生线路不可以稳定供电，还有可能会波及线路上的各个通电物资的稳定，因此空气开关的稳定使用非常主要。不过因为它的稳定性科研与工业生产有非常大困难，所以到现在为止空气开关的稳定性科研工作与操作类开关对比还具备很大的距离。全世界范围内都已把高、低压断路器做了非常繁杂的稳定性排查，而且总结出了大部分问题表现。这其中以上文章里有包含的稳定性研究重点研究的是对正在工作中断路器的稳定性，但是只能有限的用于归纳考验的完成，没有得出一个能有改变现状的答案。就现在来说，中国国内在这个类型的考察学习还没有深入的被人们所学习。由于国内在低电压状态下工作的电器与数控机床电器相关的单位已对开关继电器、空气开关器等使用频率较高的电器的稳定等级及测试方案进行了讨论，但对于空气开关和控制类电器的作业特性及问题漏洞都有极大不同，因此没有简单的直接学习控制类电器稳定性讨论工作的结论。
3可靠性监测装置
在实际的线路装备中，小型空气开关能够把机械的线路及工作安全得到稳定作用，所以它属于防护类型的电气。但是在实际工作现场电器装备以为过大的电压和线路漏电短路之类的问题产生生产事故时，这时断路器就可以在出现事故的同时切断电路的连接。空气开关是靠脱扣器将线路从连通状态切断的，在事故发生时脱扣器通过判断流过的电流变化快速切断连通，但是在线路稳定运行的状态下不会出现切断操作。有这个方式，我们就可以通过实际操作对空气开关的稳定性进行评论。这种评论方式有下面两个方面构成：
①从实际使用的数据及安装方法的讨论和决定。
②使用第一步得出的数据得出一种有较高稳定性的设施，按照上面的方法得出比较稳定的设备。
现代化信息技术、通信技术、控制以及测量技术的不断深化为智能化电网打造良好的基础。充分依靠于传感、嵌入式处理数字化通信与智能装备检测技术来对电力网络进行调控，使电网运转朝着自动化发展，以期具备更加洁净、高效率、安全系数高的电力网络。电力网络中的小型断路器检测装置也朝着自动化、智能化的方向发展，以期适应现代市场发展的需求，利用网络技术实现在线智能检测，使监测工作科学化、智能化以及效率化。
4小型断路器可靠性检测装置项目主要措施
经过对省公司中标品牌中各类断路器等进行了大量资料收集、分析、比较、归纳并依据现有的科学理论和实践的需要，提出设计方案，与厂家对技术关键点进行论证以达到技术先进性和功能可靠性；通过有目的有步骤地试验，根据观察、记录、测定与此相伴随的现象的因果关系的结论得到最终技术方案。
4.1技术关键点
本装置的硬件采用大功率高频开关电源作为恒流源，保证输出稳定可调；测试时间分辨率能达0.1ms，能够测试小型断路器接触电阻；显示操作存储采用7寸彩色触摸屏人机界面友好；研发出一套软件，采用组态程序编程，全中文界面操作，在操作过程中每步都有软件提示，不出现误操作，使操作变得更简单安全，软件系统能；测试时断路器装夹工作台使接线简单方便，设备体积小重量轻。在可靠性检测中，可靠性测试系统的硬件由测试控制柜、测试柜、大电流柜等功能部分组成。控制柜的组成部分包括打印机、工控机、控制卡与信息采集卡组成。通过八个电机的驱动功能，测试柜由多个机械手柄驱动构成。工控机能够操作电机，驱动机械手柄的操作，连续采集样品触头两端的电压，判断触头的质量。具体检查方法如图1。根据电路的实际控制卡出口，工控机能够判定电机2个电路的运转情况，使装置与反转器之间的切换能够控制开关。霍尔元件通常布置在由电机控制的机械结构上。这种功能的原理是，当电机旋转结束时，能够输出输入信号，带动下一步的工作。在整个信号传输过程中，控制卡是中心集线点，它的输入端依靠信号传输得到电机的到达信息，经变换、处理后经过输出端口发送，输出信号最后将形成一个指令，使电机停止运转。电压值能够经过数据采集卡两端的闭合电压与开放电压来判断。若数据值难以达到供电需求，系统会将该触点标记为故障触点。在数据收集环节，待测接触点是闭合状态时，接触点的电压通大多是0V，信息采集卡采集到的对应电压值也是0V。触点开启时电压值变化，通常为24V，与采集卡的收集范围相反。工程中常用的收集卡的最大收集范围是10V，因此在收集前要用并联电路展开电压分解，然后收集分解后的电压。经过功率公式的核对，并联后的电压值为5.6V。负载电路板也在整个检测中使用，其主要作用是为电流中的触点提供电阻负载，大多设定值是24V，0.1A。通过负载和负载电路板电路中采样两种机制，实际操作的功能是当检测单元接通到24V电源电压、负载电阻的电路是0.24kΩ，断路器接触电流是0.1A。
4.2小型断路器可靠性检测装置项目能解决的主要问题
随着站内各系统，特别是自动保护设备对后备操作电源的稳定运行要求越来越高，在额定条件下不允许有任何的拒动和误动，特别是由于级差配合不当（现在还发现应安装直流断路器的位置安装有交流短路器的现象）、小型断路器触点电阻大造成的电力设备损坏和系统故障失去动作而扩大事故面，甚至导致电网崩溃，所以该项目实施了进一步保证安全运行，消除了事故隐患。
5小型断路器可靠性检测装置项目前景预测
通过项目评估，本可靠性监测装置对判断小型断路器是否合格有了依据，对系统中级差配合具备了检测手段，本装置原理也同时能够应用于对熔断器合格与否的判断；其次，通过对目前断路器可靠性监测装置的梳理与分析，本项目开发出的小型断路器可靠性检测工具填补了云南省各系统中的小型交流断路器和直流断路器依赖制造厂家没有检测、效验的空白，应推广至红河局及云南电网所有继电保护班组、计量班组、施工单位等工作过程中涉及使用到小型断路器班组。
6结语
断路器作为一种系统保护装置，是分断控制以及防止过载、短路、越级等故障最重要的设备，对断路器可靠性的检测是保障断路器合格的有效工具，能够广泛用于对熔断器合格与否的检测，通过装置的实践评估得出该装置应用前景广阔，可以应用于云南电网的继电保护工作中。
参考文献
[1]李中兴，马海霞.小型断路器可靠性试验[J].测试技术，2010（6）.
[2]程亚平.小型断路器可靠性试验装置的远程控制系统[J].电工电气，2011（11）.
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