宁西铁路线牵引变电所馈线真空断路器故障分析及处理.docx

【工程技术】EngineeringandTechnology3中 2014年第8期（总第454期）宁西铁路线牵引变电所馈线真空断路器 故障分析及处理叶文博（西安铁路局西安供电段，陕西 西安710005）摘要：针对目前宁西铁路线牵引变电所馈线真空断路器运行当中出现的故障进行探讨,对出现的故障原因进行分析，提出目前解决处理的主要技术方案和关键技术的建议。关键词:宁西铁路线;牵引变电所;馈线;真空断路器;分析探讨;技术方案中图分类号：TM922.4文献标志码：A文章编号：1000-8772（2014）08-0193-03牵引变电所馈线真空断路器的可靠运行，是保证铁路 运输生产安全、可靠、正点进行的关键之一。解决断路器故 障，几十年来，一直成为牵引供电系统的技术攻关关键。在 宁西线牵引变电所使用运行这些年里，真空断路器故障多次 发生，极大的影响了宁西铁路线不间断安全供电任务的顺利 完成，也给安全生产工作产生了极大的威胁。一、牵引变电所概述牵引变电所是指电力牵引的专用变电所。宁西线牵引变 电所主要把电力系统送来的110KV三相电变为电力机车适用的27.5KV单相电，然后向铁路上、下行两个方向的接触网(额定电压为25KV)供电，供机车牵引使用。牵引变电所担着电压变换，电能分配和传输，并提供电力服务。因此，他们的正 常运行是对电力系统安全、可靠、优质、经济运行的重要保 证，必须最大限度地防止和减少故障和事故的发生。一般牵 引变电所主接线结构如图1所示。图1 牵引变电所主接线图收稿日期：2014-03-08作者简介：叶文博（1986-），男，山西永济人，大学本科，助理工程师。研究方向：铁路供电。EngineeringandTechnology【工程技术】3中 2014年第8期（总第454期）二、真空断路器目前宁西线牵引变电所使用的馈线断路器为四川电器生 产的ZN42-27.5户内单相高压真空断路器(以下简称断路器)。（一）主要用途和适用范围 适用于单相交流50Hz，额定电压27.5kV级的电气化铁道供电系统，作为开、合负载和开断故障电流的专用开关。该 产品的操动机构为弹簧储能式。可使用交直流电源实现电动 操动，亦可用手动操作。（二）总体结构 断路器的总体结构如图2，采用车架式结构，在宁西线牵引变电所中，采用图3方式，装入底框中，单独安装于网栅间隔内。断路器主要由四部分组成，即：由主回路、车架、操动机构和推进联锁机构组成。图2 断路器总体结构图3 网栅间隔式总体布置及安装示意图（三）操动机构 操动机构主要由弹簧储能机构、锁定机构、分闸弹簧、开关主轴、缓冲器及控制装置组成。如图4所示。其操作过程分为三步：储能过程：电机通电后起动，经二级蜗轮蜗杆减速，将动能传至第二级蜗轮上，再通过轴套、棘爪来孥动储能轴转 动，从而使合闸弹簧被拉仲而储能，当储能轴右端的拐臂过 了最高点后，合闸掣子将凸轮定位件锁住，保证弹簧储能，以备合闸。同时通过拉杆将行程开关切换，电机断电，储能 过程结束。手动储能时，将手把插入变速箱的孔中，顺时针 摇约25转，机构即可储上能。图4 操动机构结构示意图合闸过程：当合闸电磁铁接到信号后，铁芯将撞击合闸 掣子，凸轮定位件的约束被解除，合闸弹簧通过凸轮和两组 四连杆机构将能量传至动导电杆上，从而使动导电杆往上运 动，实现开关合闸。同时，分闸掣子将扣住主轴上的拐臂， 使开关处于合闸状态；拉杆将辅助开关切换，使合闸回路切 断，分闸回路接通。断路器合闸结束。在合闸过程中，触头 压力弹簧和分闸弹簧被储上能量，为分闸做好准备。手动合 闸则直接按合闸按钮就可使凸轮定位件的约束解除，从而使 断路器合闸。分闸过程：当分闸电磁铁接到分闸信号以后，其铁芯撞 击分闸掣子，使其脱扣．在分闸弹簧和触头压力弹簧的作用 下，使主轴反向转动，从而带动导电杆向下运动，实现断路 器分闸。手动分闸则直接按分闸按钮就可使分闸掣子脱扣而 实现断路器分闸。三、断路器出现故障现象、原因分析及处理方法（一）断路器拒动 1.断路器拒合原因分析：（1）合闸线圈烧坏，断路器推至推上位后闭锁杆未放到位是断路器合闸线圈烧坏的主要原因，闭锁杆未 放到位，合闸线圈受电后不能跟合闸弹簧释放能量合闸，因 而使合闸线圈长期受电直至烧坏。（2）闭锁杆上方闭锁装置有卡滞。（3）在远动位、直接位、当地位断路器都拒合，是由小车行程改变引起。处理方法：（1）更换新的合闸线圈并调整闭锁杆到位。（2）调整闭锁装置，使其与周围连板、螺丝之间保持一定距离，传动灵活无卡滞。（3）调整行程到标准范围(25-28mm）。2.断路器在控制盘无法进行分、合原因分析：由于二次插头处松动，引起分、合闸回路不通。处理措施：紧固松动的二次插头后能够恢复正常。 3.在试验位检修断路器时，断电机电源，手动储能分、合闸都能正常进行，但是电动操