1 引言
斷路器作為電力系統(tǒng)中*為重要的電氣設(shè)備，起到通斷工作電流、故障電流的重要作用，對(duì)于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。斷路器機(jī)械特性是檢驗(yàn)斷路器分合閘時(shí)間、分合閘同期情況的一項(xiàng)重要指標(biāo)，對(duì)于斷路器的工作狀態(tài)和壽命有著重要的影響。許多專(zhuān)家學(xué)者對(duì)于斷路器機(jī)械特性情況從不同角度進(jìn)行介紹。文獻(xiàn)[1]對(duì)斷路器特性進(jìn)行研究，對(duì)斷路器的各種狀態(tài)因素的檢測(cè)理論進(jìn)行了介紹；文獻(xiàn)[2]從斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)方面展開(kāi)研究，闡明了機(jī)械特性試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析處理存在的主要誤區(qū)及危害；文獻(xiàn)[3]從斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)的要點(diǎn)角度出發(fā)，對(duì)機(jī)械特性試驗(yàn)的作用、意義、注意事項(xiàng)等進(jìn)行了詳細(xì)的介紹。本文從機(jī)械特性數(shù)據(jù)異常方面展開(kāi)研究，結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)對(duì)機(jī)械特性數(shù)據(jù)異常情況進(jìn)行簡(jiǎn)單分析。
2 斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)介紹
斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)主要包括兩部分，分別為機(jī)械特性試驗(yàn)和低電壓特性試驗(yàn)。機(jī)械特性試驗(yàn)主要檢測(cè)斷路器的合閘時(shí)間、合閘同期、分閘時(shí)間、分閘同期以及金短時(shí)間等。我國(guó)電力規(guī)程[4]對(duì)開(kāi)關(guān)的分合閘時(shí)間做出了明確的規(guī)定，“合閘時(shí)間”指接到合閘命令瞬間起到所有觸頭接觸的瞬間為止；“分閘時(shí)間”從開(kāi)關(guān)接到分閘指令起到所有觸頭分離瞬間為止?！胺郑ê希╅l同期”指三相觸頭分（合）閘時(shí)間*大的時(shí)間差值?！敖鸲虝r(shí)間”在合-分操作中，從所有觸頭接觸瞬間到分閘時(shí)刻所有觸頭分開(kāi)瞬間的時(shí)間段。如果斷路器動(dòng)作過(guò)快，易造成斷路器部件損壞，縮短使用壽命。斷路器動(dòng)作過(guò)慢，加大滅弧時(shí)間，燒壞觸頭，造成越級(jí)跳閘。低電壓特性試驗(yàn)的作用是檢測(cè)斷路器分合閘線圈的可靠性，主要檢測(cè)斷路器合閘線圈在 85%給定電壓下可靠合閘，分閘線圈在 65%電壓下可以可靠分閘，分合閘線圈在 30%給定電壓下保證不動(dòng)作
3 斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)接線及原理
在市場(chǎng)上存在大量的機(jī)械特性測(cè)試儀，各廠家產(chǎn)品接線方式大致相同。如圖 1 所示為實(shí)際斷路器機(jī)械特性測(cè)試儀外觀圖，圖 2 為在進(jìn)行機(jī)械特性試驗(yàn)時(shí)的接線圖。
如圖 2 所示，電源端口接入交流 220V 的電源為儀器提供電源；內(nèi)觸發(fā)紅線接在合閘線圈端子提供合閘觸發(fā)脈沖，綠線接在分閘線圈端子上提供分閘觸發(fā)脈沖，黑線接在線圈的負(fù)極公共端；測(cè)量通道接線對(duì)應(yīng) ABC 三相接在斷路器的上端口，黑線接地公共端與斷路器的下端口相連，形成一個(gè)閉合的回路。機(jī)械特性測(cè)試儀的測(cè)試通道通過(guò)斷路器的分合閘實(shí)現(xiàn)回路的閉環(huán)，同時(shí)檢測(cè)斷路器的分合閘時(shí)間和分合閘速度。
4 斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)常見(jiàn)故障及分析
4.1 接地對(duì)機(jī)械特性試驗(yàn)的影響
測(cè)量通道的接線通常將一端接在斷路器的上端口，斷路器下端口通過(guò)短接線將三相短接直接接地。如圖 2 所示，通過(guò)斷路器的接地端與儀器的接地端相連來(lái)形成通路，所以與斷路器接地端的隔離刀閘的接地刀可靠連接對(duì)于機(jī)械特性試驗(yàn)具有很大的影響。在進(jìn)行斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)的過(guò)程中，會(huì)在機(jī)械特性儀上顯示數(shù)據(jù)缺失，即某一相或幾相的分合閘時(shí)間沒(méi)有顯示，這就有可能是接地刀合不到位有關(guān)。
在進(jìn)行斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)的時(shí)候還可能會(huì)由于斷路器兩側(cè)接地刀都處于投入狀態(tài)，導(dǎo)致測(cè)試儀的短路，而無(wú)法檢測(cè)到斷路器分合閘時(shí)間數(shù)據(jù)的情況產(chǎn)生，接線如圖 3 所示。對(duì)于電壓等級(jí)較高的場(chǎng)所，如果斷路器兩側(cè)及測(cè)試設(shè)備不接地的情況，可能會(huì)受到現(xiàn)場(chǎng)靜電場(chǎng)的干擾，對(duì)于設(shè)備的采樣過(guò)程產(chǎn)生強(qiáng)烈的數(shù)據(jù)干擾，甚至?xí)?duì)儀器產(chǎn)生破壞。通?？梢圆捎脤y(cè)試儀器裝在金屬盒內(nèi)進(jìn)行磁屏蔽的方法和光電隔離法進(jìn)行強(qiáng)磁場(chǎng)的削減。
4.2 接線錯(cuò)誤對(duì)機(jī)械特性試驗(yàn)的影響
接線錯(cuò)誤主要包括兩部分的情況，一種是內(nèi)觸發(fā)線接線錯(cuò)誤，一種是測(cè)試通道接線錯(cuò)誤。測(cè)試通道線的接線錯(cuò)誤，會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集產(chǎn)生錯(cuò)誤或者數(shù)據(jù)采集失敗。內(nèi)觸發(fā)線接線錯(cuò)誤可能會(huì)導(dǎo)致觸發(fā)脈沖的觸發(fā)失敗，不能使斷路器正常的分合閘，也有可能引起斷路器的誤動(dòng)作，引起不必要的問(wèn)題出現(xiàn)。在機(jī)械特性的測(cè)試過(guò)程中，觸發(fā)線接錯(cuò)可能會(huì)導(dǎo)致測(cè)試儀器的損壞。其實(shí)質(zhì)是分合閘觸發(fā)脈沖直接與測(cè)試儀的公共端負(fù)極或者設(shè)備金屬外殼、接地端相連，引起觸發(fā)脈沖直接放電，產(chǎn)生“打火”現(xiàn)象。需注意的是在做機(jī)械特性試驗(yàn)時(shí)，將內(nèi)部控制電源斷開(kāi)，否則發(fā)出分合閘觸發(fā)脈沖時(shí)候，控制電源對(duì)設(shè)備返送電，影響設(shè)備安全。特性試驗(yàn)儀器接線的時(shí)候，要注意明確分合閘線圈對(duì)應(yīng)端子，*好是具有豐富試驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的工作人員進(jìn)行導(dǎo)線的連接。
4.3 二次回路及轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)對(duì)機(jī)械特性試驗(yàn)的影響
斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)的內(nèi)觸發(fā)線常接于分合閘回路外部端子，但是從分合閘回路的控制線圈角度出發(fā)，需要經(jīng)過(guò)諸多的電氣元件觸點(diǎn)，如圖 4 所示。為了保護(hù)分合閘線圈的安全，通常不會(huì)將觸發(fā)脈沖直接接在線圈上，需要通過(guò)接觸器的輔助觸點(diǎn)和防跳繼電器的觸點(diǎn)避免線圈燒毀。
轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)主要用于遠(yuǎn)方與就地的切換開(kāi)關(guān)。在進(jìn)行機(jī)械特性試驗(yàn)的時(shí)候，對(duì)于轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)應(yīng)該旋轉(zhuǎn)至就地位置，通過(guò)這樣的方法可以避免遠(yuǎn)方操作與現(xiàn)場(chǎng)機(jī)械特性試驗(yàn)之間的矛盾操作。例如，在做合閘特性試驗(yàn)的時(shí)候，還沒(méi)有做好接線準(zhǔn)備，而斷路器有其他方面的工作進(jìn)行合閘或者閉鎖等操作影響機(jī)械特性試驗(yàn)的開(kāi)展。
5 結(jié)論
斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)對(duì)斷路器的穩(wěn)定運(yùn)行具有重要意義。本文針對(duì)機(jī)械特性試驗(yàn)中常見(jiàn)的問(wèn)題，結(jié)合自身工作經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析，并對(duì)其中的現(xiàn)象和解決方法進(jìn)行說(shuō)明，對(duì)于斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)的日常工作和發(fā)展具有一定的意義。
