核電廠6kv接觸器非全相合閘故障原因分析及處理

劉東兵等

摘 要：某核電廠柴油機(jī)進(jìn)行低負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)，一臺(tái)SCO型6kv接觸器負(fù)載電機(jī)缺相運(yùn)行，正常干預(yù)失效，分、合控制電源操作后，再進(jìn)行分閘操作成功，經(jīng)分析，此非全相合閘故障，是接觸器雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機(jī)構(gòu)發(fā)生中間態(tài)所致。文章詳細(xì)分析了雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機(jī)構(gòu)的中間態(tài)的原因及故障處理。

關(guān)鍵詞：中間狀態(tài)；非全相；雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機(jī)構(gòu)；真空接觸器

1 設(shè)備介紹

某核電廠6kv應(yīng)急母線，采用ABB公司生產(chǎn)的ZVC-VSC接觸器（雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)），該接觸器有兩種控制模式：即SCO（單命令操作）和DCO（雙命令操作）模式。文章涉及的是SCO模式。

電源模塊給電容充電，電容為控制器及分、合閘線圈供電，使控制器及分、合閘線圈工作不受外電源影響。分、合閘命令送控制器分別經(jīng)20ms、25ms延時(shí)觸發(fā)分、合閘指令實(shí)現(xiàn)接觸器的分、合閘；分、合閘指令脈寬分別為20ms、32ms。

2 原因分析

2.1 雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理

機(jī)構(gòu)在分閘位置時(shí)動(dòng)鐵心上端氣隙小、磁阻低，下端氣隙大、磁阻高。永久磁鐵的磁場主要作用動(dòng)鐵心的上端；磁力線幾乎全部穿過動(dòng)鐵心的上端，產(chǎn)生相應(yīng)的吸力。該吸力通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳送至真空滅弧室的動(dòng)觸頭上。使其保持分閘狀態(tài)。合閘線圈通電后產(chǎn)生磁場，其磁力線主要集中在動(dòng)鐵心的下端，并在上端與永久磁鐵的磁力線相抵消。隨著激磁電流的上升，下端吸力增加，上端吸力減少。當(dāng)下端吸力大于反力，動(dòng)鐵心開始向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)動(dòng)鐵心運(yùn)動(dòng)到合閘位置時(shí)， 其磁力線分布狀況分閘位置時(shí)相對(duì)稱。

2.2 雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)的受力分析假設(shè)機(jī)構(gòu)的行程為L，磁保持力一端為F1，另一端為F2，不考慮機(jī)構(gòu)的阻力。動(dòng)鐵心在L/2處，兩端磁保持力的平衡點(diǎn)，動(dòng)鐵心通過L/2處，動(dòng)鐵心的所受力方向發(fā)生轉(zhuǎn)向，考慮機(jī)構(gòu)本身阻力Fx，動(dòng)鐵心所受的電磁合力小于Fx時(shí)，動(dòng)鐵心會(huì)停在以L/2為中心的一個(gè)區(qū)域內(nèi)，這是雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機(jī)構(gòu)固有的特性，即文章所提及的中間狀態(tài)。

2.3 線圈電流的輸出特征

2.4 SCO模式接觸器非全相故障原因分析

用（0-100ms）合閘命令在SCO模式的ZVC接觸器上進(jìn)行大量的試驗(yàn)，當(dāng)合閘命令在25-60ms區(qū)間時(shí)，接觸器多次進(jìn)入中間狀態(tài)；合閘命令在30-40ms區(qū)間進(jìn)入中間狀態(tài)最多，25ms-30ms、40ms-60ms區(qū)間偶爾進(jìn)入。文章重點(diǎn)分析30-40ms區(qū)間。

黃線為分合閘電流曲線，紅線為脈沖命令曲線，藍(lán)線為動(dòng)觸頭位置信號(hào)。

從圖3可以看出合閘線圈電流上升時(shí)間14-15ms，電流下降時(shí)間9-10ms，電流再次上升的時(shí)間7-8ms；動(dòng)鐵心到達(dá)剛合點(diǎn)的時(shí)間24-25ms，動(dòng)觸頭彈跳時(shí)間20ms左右。分閘線圈電流上升時(shí)間7-8ms，電流下降時(shí)間8-9ms，電流再次上升時(shí)間5ms左右；動(dòng)鐵心到達(dá)剛分位置時(shí)間15ms左右?？刂破髟谑盏胶祥l命令上升沿，延時(shí)25ms觸發(fā)合閘指令，合閘線圈得電，控制器收到合閘命令下降沿，延時(shí)20ms觸發(fā)分閘指令，分閘線圈得電。以30ms合閘命令為例（見圖4），合閘線圈得電時(shí)間為：30-25+20=25ms，動(dòng)觸頭到達(dá)剛合位置，正在彈跳時(shí)分閘線圈得電；如動(dòng)觸頭向合閘方向運(yùn)動(dòng)，分閘線圈施加的磁場力需要克服機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)慣性和合閘位置永磁體施加的磁場力及機(jī)構(gòu)阻力（較正常合閘多了機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)慣性），使分閘線圈的電流比正常值大，電流上升時(shí)間加長到10ms-12ms左右，造成分閘線圈得電20ms時(shí)間已到，動(dòng)鐵心沒有運(yùn)動(dòng)到分閘位置，如果機(jī)構(gòu)的阻力大于永磁體提供的磁場力，銜鐵會(huì)停留在中間位置。

試驗(yàn)室在接觸器運(yùn)行情況下，用測(cè)力器測(cè)量動(dòng)鐵心從中間狀態(tài)到分閘位置的最小力為128N，廠家標(biāo)準(zhǔn)：機(jī)構(gòu)合、閘穩(wěn)態(tài)最小保持力為160N。機(jī)構(gòu)的穩(wěn)態(tài)保持力與機(jī)構(gòu)本身的阻力相差32N，動(dòng)鐵心保持中間狀態(tài)的區(qū)間是很大。

3 現(xiàn)場整改

整改從兩個(gè)方面開展：（1）對(duì)控制板進(jìn)行改造，避免在合閘命令小于60ms時(shí)，接觸器在沒有達(dá)到合閘穩(wěn)態(tài)的情況下執(zhí)行分閘操作。（2）減少機(jī)構(gòu)的阻力。

3.1 對(duì)控制板的改造

在合閘命令比較短的情況下，新控制板內(nèi)部自發(fā)產(chǎn)生一個(gè)延時(shí)，使接觸器在合閘操作完成后再執(zhí)行分閘操作。這個(gè)延時(shí)在合閘命令為60ms及以下時(shí)，固定為42ms。而當(dāng)合閘命令超過60ms時(shí)，這個(gè)延時(shí)會(huì)隨著合閘命令的增加而減少。

REV.00為改造前的控制板；REV.04為改造后的控制板。

從圖5可以看出，REV.04控制板合閘指令執(zhí)行完成后延時(shí)42ms后分閘指令開始執(zhí)行，從合閘指令開始執(zhí)行到分閘指令開始執(zhí)行共延時(shí)75ms。42ms的延時(shí)可為電容器再充電。另外REV.04控制板開放了EFA功能，即當(dāng)電容電壓低于規(guī)定值后，控制器會(huì)再發(fā)出一分閘指令。

3.2 減少機(jī)構(gòu)的阻力

根據(jù)機(jī)構(gòu)本身特點(diǎn)，找出4個(gè)引起機(jī)構(gòu)阻力大的原因進(jìn)行整改

（1）連接軸加工冗余度不足，與殼體之間存在一定的角度。更換符合標(biāo)準(zhǔn)尺寸的新聯(lián)鎖軸；使接觸器中的聯(lián)鎖軸尺寸在正常公差范圍之內(nèi)。

（2）分合閘指示牌與傳動(dòng)桿配合不合理，與前面板產(chǎn)生摩擦。加強(qiáng)分合閘指示傳動(dòng)桿剛度（加寬分、合閘指示傳動(dòng)桿的寬度、增加了傳動(dòng)桿與聯(lián)鎖軸的固定點(diǎn)）；采用一體式分、合閘指示牌。

（3）閉鎖桿與外側(cè)支架上的螺母間產(chǎn)生干涉。更換新式支架，該支架上不存在焊接的螺母。

（4）輔助開關(guān)間隙過小會(huì)出現(xiàn)較大阻力。調(diào)整輔助開關(guān)處間隙在0.2～0.5mm范圍內(nèi)。

通過兩方面的改造，6kv接觸器已經(jīng)運(yùn)行3年，未發(fā)生位于非全相的故障。

4 結(jié)束語

從雙永磁式操作機(jī)構(gòu)特點(diǎn)來看，存在中間狀態(tài)是其固有特性，照成這一特性的原因是動(dòng)鐵心的運(yùn)行需要克服機(jī)構(gòu)自身的阻力，在沒有外力介入的情況下，就會(huì)停在中間狀態(tài)。在設(shè)計(jì)上要避免沒有達(dá)到合閘穩(wěn)態(tài)的情況下執(zhí)行分閘操作，盡量減小機(jī)構(gòu)自身的阻力。另外機(jī)構(gòu)的自身阻力會(huì)隨使用年限的增加發(fā)生變化，在日常維護(hù)中需要關(guān)注機(jī)構(gòu)自身的阻力的變化。

參考文獻(xiàn)

[1]周麗潔.永磁機(jī)構(gòu)在中壓真空斷路器上的應(yīng)用[J].華電技術(shù)，2008，30（10）.

[2]王寶平，常新平.應(yīng)用雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的配電真空斷路器[Z].文章編號(hào)：1006-6047（2001）07-0058-02.

[3]呂錦柏，王毅，常廣，等.優(yōu)化的永磁真空斷路器合閘控制方式[J].高電壓技術(shù)，2013，39（11）.

摘 要：某核電廠柴油機(jī)進(jìn)行低負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)，一臺(tái)SCO型6kv接觸器負(fù)載電機(jī)缺相運(yùn)行，正常干預(yù)失效，分、合控制電源操作后，再進(jìn)行分閘操作成功，經(jīng)分析，此非全相合閘故障，是接觸器雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機(jī)構(gòu)發(fā)生中間態(tài)所致。文章詳細(xì)分析了雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機(jī)構(gòu)的中間態(tài)的原因及故障處理。

關(guān)鍵詞：中間狀態(tài)；非全相；雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機(jī)構(gòu)；真空接觸器

1 設(shè)備介紹

某核電廠6kv應(yīng)急母線，采用ABB公司生產(chǎn)的ZVC-VSC接觸器（雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)），該接觸器有兩種控制模式：即SCO（單命令操作）和DCO（雙命令操作）模式。文章涉及的是SCO模式。

電源模塊給電容充電，電容為控制器及分、合閘線圈供電，使控制器及分、合閘線圈工作不受外電源影響。分、合閘命令送控制器分別經(jīng)20ms、25ms延時(shí)觸發(fā)分、合閘指令實(shí)現(xiàn)接觸器的分、合閘；分、合閘指令脈寬分別為20ms、32ms。

2 原因分析

2.1 雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理

機(jī)構(gòu)在分閘位置時(shí)動(dòng)鐵心上端氣隙小、磁阻低，下端氣隙大、磁阻高。永久磁鐵的磁場主要作用動(dòng)鐵心的上端；磁力線幾乎全部穿過動(dòng)鐵心的上端，產(chǎn)生相應(yīng)的吸力。該吸力通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳送至真空滅弧室的動(dòng)觸頭上。使其保持分閘狀態(tài)。合閘線圈通電后產(chǎn)生磁場，其磁力線主要集中在動(dòng)鐵心的下端，并在上端與永久磁鐵的磁力線相抵消。隨著激磁電流的上升，下端吸力增加，上端吸力減少。當(dāng)下端吸力大于反力，動(dòng)鐵心開始向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)動(dòng)鐵心運(yùn)動(dòng)到合閘位置時(shí)， 其磁力線分布狀況分閘位置時(shí)相對(duì)稱。

2.2 雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)的受力分析假設(shè)機(jī)構(gòu)的行程為L，磁保持力一端為F1，另一端為F2，不考慮機(jī)構(gòu)的阻力。動(dòng)鐵心在L/2處，兩端磁保持力的平衡點(diǎn)，動(dòng)鐵心通過L/2處，動(dòng)鐵心的所受力方向發(fā)生轉(zhuǎn)向，考慮機(jī)構(gòu)本身阻力Fx，動(dòng)鐵心所受的電磁合力小于Fx時(shí)，動(dòng)鐵心會(huì)停在以L/2為中心的一個(gè)區(qū)域內(nèi)，這是雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機(jī)構(gòu)固有的特性，即文章所提及的中間狀態(tài)。

2.3 線圈電流的輸出特征

2.4 SCO模式接觸器非全相故障原因分析

用（0-100ms）合閘命令在SCO模式的ZVC接觸器上進(jìn)行大量的試驗(yàn)，當(dāng)合閘命令在25-60ms區(qū)間時(shí)，接觸器多次進(jìn)入中間狀態(tài)；合閘命令在30-40ms區(qū)間進(jìn)入中間狀態(tài)最多，25ms-30ms、40ms-60ms區(qū)間偶爾進(jìn)入。文章重點(diǎn)分析30-40ms區(qū)間。

黃線為分合閘電流曲線，紅線為脈沖命令曲線，藍(lán)線為動(dòng)觸頭位置信號(hào)。

從圖3可以看出合閘線圈電流上升時(shí)間14-15ms，電流下降時(shí)間9-10ms，電流再次上升的時(shí)間7-8ms；動(dòng)鐵心到達(dá)剛合點(diǎn)的時(shí)間24-25ms，動(dòng)觸頭彈跳時(shí)間20ms左右。分閘線圈電流上升時(shí)間7-8ms，電流下降時(shí)間8-9ms，電流再次上升時(shí)間5ms左右；動(dòng)鐵心到達(dá)剛分位置時(shí)間15ms左右?？刂破髟谑盏胶祥l命令上升沿，延時(shí)25ms觸發(fā)合閘指令，合閘線圈得電，控制器收到合閘命令下降沿，延時(shí)20ms觸發(fā)分閘指令，分閘線圈得電。以30ms合閘命令為例（見圖4），合閘線圈得電時(shí)間為：30-25+20=25ms，動(dòng)觸頭到達(dá)剛合位置，正在彈跳時(shí)分閘線圈得電；如動(dòng)觸頭向合閘方向運(yùn)動(dòng)，分閘線圈施加的磁場力需要克服機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)慣性和合閘位置永磁體施加的磁場力及機(jī)構(gòu)阻力（較正常合閘多了機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)慣性），使分閘線圈的電流比正常值大，電流上升時(shí)間加長到10ms-12ms左右，造成分閘線圈得電20ms時(shí)間已到，動(dòng)鐵心沒有運(yùn)動(dòng)到分閘位置，如果機(jī)構(gòu)的阻力大于永磁體提供的磁場力，銜鐵會(huì)停留在中間位置。

試驗(yàn)室在接觸器運(yùn)行情況下，用測(cè)力器測(cè)量動(dòng)鐵心從中間狀態(tài)到分閘位置的最小力為128N，廠家標(biāo)準(zhǔn)：機(jī)構(gòu)合、閘穩(wěn)態(tài)最小保持力為160N。機(jī)構(gòu)的穩(wěn)態(tài)保持力與機(jī)構(gòu)本身的阻力相差32N，動(dòng)鐵心保持中間狀態(tài)的區(qū)間是很大。

3 現(xiàn)場整改

整改從兩個(gè)方面開展：（1）對(duì)控制板進(jìn)行改造，避免在合閘命令小于60ms時(shí)，接觸器在沒有達(dá)到合閘穩(wěn)態(tài)的情況下執(zhí)行分閘操作。（2）減少機(jī)構(gòu)的阻力。

3.1 對(duì)控制板的改造

在合閘命令比較短的情況下，新控制板內(nèi)部自發(fā)產(chǎn)生一個(gè)延時(shí)，使接觸器在合閘操作完成后再執(zhí)行分閘操作。這個(gè)延時(shí)在合閘命令為60ms及以下時(shí)，固定為42ms。而當(dāng)合閘命令超過60ms時(shí)，這個(gè)延時(shí)會(huì)隨著合閘命令的增加而減少。

REV.00為改造前的控制板；REV.04為改造后的控制板。

從圖5可以看出，REV.04控制板合閘指令執(zhí)行完成后延時(shí)42ms后分閘指令開始執(zhí)行，從合閘指令開始執(zhí)行到分閘指令開始執(zhí)行共延時(shí)75ms。42ms的延時(shí)可為電容器再充電。另外REV.04控制板開放了EFA功能，即當(dāng)電容電壓低于規(guī)定值后，控制器會(huì)再發(fā)出一分閘指令。

3.2 減少機(jī)構(gòu)的阻力

根據(jù)機(jī)構(gòu)本身特點(diǎn)，找出4個(gè)引起機(jī)構(gòu)阻力大的原因進(jìn)行整改

（1）連接軸加工冗余度不足，與殼體之間存在一定的角度。更換符合標(biāo)準(zhǔn)尺寸的新聯(lián)鎖軸；使接觸器中的聯(lián)鎖軸尺寸在正常公差范圍之內(nèi)。

（2）分合閘指示牌與傳動(dòng)桿配合不合理，與前面板產(chǎn)生摩擦。加強(qiáng)分合閘指示傳動(dòng)桿剛度（加寬分、合閘指示傳動(dòng)桿的寬度、增加了傳動(dòng)桿與聯(lián)鎖軸的固定點(diǎn)）；采用一體式分、合閘指示牌。

（3）閉鎖桿與外側(cè)支架上的螺母間產(chǎn)生干涉。更換新式支架，該支架上不存在焊接的螺母。

（4）輔助開關(guān)間隙過小會(huì)出現(xiàn)較大阻力。調(diào)整輔助開關(guān)處間隙在0.2～0.5mm范圍內(nèi)。

通過兩方面的改造，6kv接觸器已經(jīng)運(yùn)行3年，未發(fā)生位于非全相的故障。

4 結(jié)束語

從雙永磁式操作機(jī)構(gòu)特點(diǎn)來看，存在中間狀態(tài)是其固有特性，照成這一特性的原因是動(dòng)鐵心的運(yùn)行需要克服機(jī)構(gòu)自身的阻力，在沒有外力介入的情況下，就會(huì)停在中間狀態(tài)。在設(shè)計(jì)上要避免沒有達(dá)到合閘穩(wěn)態(tài)的情況下執(zhí)行分閘操作，盡量減小機(jī)構(gòu)自身的阻力。另外機(jī)構(gòu)的自身阻力會(huì)隨使用年限的增加發(fā)生變化，在日常維護(hù)中需要關(guān)注機(jī)構(gòu)自身的阻力的變化。

參考文獻(xiàn)

[1]周麗潔.永磁機(jī)構(gòu)在中壓真空斷路器上的應(yīng)用[J].華電技術(shù)，2008，30（10）.

[2]王寶平，常新平.應(yīng)用雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的配電真空斷路器[Z].文章編號(hào)：1006-6047（2001）07-0058-02.

[3]呂錦柏，王毅，常廣，等.優(yōu)化的永磁真空斷路器合閘控制方式[J].高電壓技術(shù)，2013，39（11）.

摘 要：某核電廠柴油機(jī)進(jìn)行低負(fù)荷試驗(yàn)時(shí)，一臺(tái)SCO型6kv接觸器負(fù)載電機(jī)缺相運(yùn)行，正常干預(yù)失效，分、合控制電源操作后，再進(jìn)行分閘操作成功，經(jīng)分析，此非全相合閘故障，是接觸器雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機(jī)構(gòu)發(fā)生中間態(tài)所致。文章詳細(xì)分析了雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機(jī)構(gòu)的中間態(tài)的原因及故障處理。

關(guān)鍵詞：中間狀態(tài)；非全相；雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機(jī)構(gòu)；真空接觸器

1 設(shè)備介紹

某核電廠6kv應(yīng)急母線，采用ABB公司生產(chǎn)的ZVC-VSC接觸器（雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)），該接觸器有兩種控制模式：即SCO（單命令操作）和DCO（雙命令操作）模式。文章涉及的是SCO模式。

電源模塊給電容充電，電容為控制器及分、合閘線圈供電，使控制器及分、合閘線圈工作不受外電源影響。分、合閘命令送控制器分別經(jīng)20ms、25ms延時(shí)觸發(fā)分、合閘指令實(shí)現(xiàn)接觸器的分、合閘；分、合閘指令脈寬分別為20ms、32ms。

2 原因分析

2.1 雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)和動(dòng)作原理

機(jī)構(gòu)在分閘位置時(shí)動(dòng)鐵心上端氣隙小、磁阻低，下端氣隙大、磁阻高。永久磁鐵的磁場主要作用動(dòng)鐵心的上端；磁力線幾乎全部穿過動(dòng)鐵心的上端，產(chǎn)生相應(yīng)的吸力。該吸力通過傳動(dòng)機(jī)構(gòu)傳送至真空滅弧室的動(dòng)觸頭上。使其保持分閘狀態(tài)。合閘線圈通電后產(chǎn)生磁場，其磁力線主要集中在動(dòng)鐵心的下端，并在上端與永久磁鐵的磁力線相抵消。隨著激磁電流的上升，下端吸力增加，上端吸力減少。當(dāng)下端吸力大于反力，動(dòng)鐵心開始向下運(yùn)動(dòng)。當(dāng)動(dòng)鐵心運(yùn)動(dòng)到合閘位置時(shí)， 其磁力線分布狀況分閘位置時(shí)相對(duì)稱。

2.2 雙穩(wěn)態(tài)永磁機(jī)構(gòu)的受力分析假設(shè)機(jī)構(gòu)的行程為L，磁保持力一端為F1，另一端為F2，不考慮機(jī)構(gòu)的阻力。動(dòng)鐵心在L/2處，兩端磁保持力的平衡點(diǎn)，動(dòng)鐵心通過L/2處，動(dòng)鐵心的所受力方向發(fā)生轉(zhuǎn)向，考慮機(jī)構(gòu)本身阻力Fx，動(dòng)鐵心所受的電磁合力小于Fx時(shí)，動(dòng)鐵心會(huì)停在以L/2為中心的一個(gè)區(qū)域內(nèi)，這是雙穩(wěn)態(tài)永磁操作機(jī)構(gòu)固有的特性，即文章所提及的中間狀態(tài)。

2.3 線圈電流的輸出特征

2.4 SCO模式接觸器非全相故障原因分析

用（0-100ms）合閘命令在SCO模式的ZVC接觸器上進(jìn)行大量的試驗(yàn)，當(dāng)合閘命令在25-60ms區(qū)間時(shí)，接觸器多次進(jìn)入中間狀態(tài)；合閘命令在30-40ms區(qū)間進(jìn)入中間狀態(tài)最多，25ms-30ms、40ms-60ms區(qū)間偶爾進(jìn)入。文章重點(diǎn)分析30-40ms區(qū)間。

黃線為分合閘電流曲線，紅線為脈沖命令曲線，藍(lán)線為動(dòng)觸頭位置信號(hào)。

從圖3可以看出合閘線圈電流上升時(shí)間14-15ms，電流下降時(shí)間9-10ms，電流再次上升的時(shí)間7-8ms；動(dòng)鐵心到達(dá)剛合點(diǎn)的時(shí)間24-25ms，動(dòng)觸頭彈跳時(shí)間20ms左右。分閘線圈電流上升時(shí)間7-8ms，電流下降時(shí)間8-9ms，電流再次上升時(shí)間5ms左右；動(dòng)鐵心到達(dá)剛分位置時(shí)間15ms左右?？刂破髟谑盏胶祥l命令上升沿，延時(shí)25ms觸發(fā)合閘指令，合閘線圈得電，控制器收到合閘命令下降沿，延時(shí)20ms觸發(fā)分閘指令，分閘線圈得電。以30ms合閘命令為例（見圖4），合閘線圈得電時(shí)間為：30-25+20=25ms，動(dòng)觸頭到達(dá)剛合位置，正在彈跳時(shí)分閘線圈得電；如動(dòng)觸頭向合閘方向運(yùn)動(dòng)，分閘線圈施加的磁場力需要克服機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)慣性和合閘位置永磁體施加的磁場力及機(jī)構(gòu)阻力（較正常合閘多了機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)慣性），使分閘線圈的電流比正常值大，電流上升時(shí)間加長到10ms-12ms左右，造成分閘線圈得電20ms時(shí)間已到，動(dòng)鐵心沒有運(yùn)動(dòng)到分閘位置，如果機(jī)構(gòu)的阻力大于永磁體提供的磁場力，銜鐵會(huì)停留在中間位置。

試驗(yàn)室在接觸器運(yùn)行情況下，用測(cè)力器測(cè)量動(dòng)鐵心從中間狀態(tài)到分閘位置的最小力為128N，廠家標(biāo)準(zhǔn)：機(jī)構(gòu)合、閘穩(wěn)態(tài)最小保持力為160N。機(jī)構(gòu)的穩(wěn)態(tài)保持力與機(jī)構(gòu)本身的阻力相差32N，動(dòng)鐵心保持中間狀態(tài)的區(qū)間是很大。

3 現(xiàn)場整改

整改從兩個(gè)方面開展：（1）對(duì)控制板進(jìn)行改造，避免在合閘命令小于60ms時(shí)，接觸器在沒有達(dá)到合閘穩(wěn)態(tài)的情況下執(zhí)行分閘操作。（2）減少機(jī)構(gòu)的阻力。

3.1 對(duì)控制板的改造

在合閘命令比較短的情況下，新控制板內(nèi)部自發(fā)產(chǎn)生一個(gè)延時(shí)，使接觸器在合閘操作完成后再執(zhí)行分閘操作。這個(gè)延時(shí)在合閘命令為60ms及以下時(shí)，固定為42ms。而當(dāng)合閘命令超過60ms時(shí)，這個(gè)延時(shí)會(huì)隨著合閘命令的增加而減少。

REV.00為改造前的控制板；REV.04為改造后的控制板。

從圖5可以看出，REV.04控制板合閘指令執(zhí)行完成后延時(shí)42ms后分閘指令開始執(zhí)行，從合閘指令開始執(zhí)行到分閘指令開始執(zhí)行共延時(shí)75ms。42ms的延時(shí)可為電容器再充電。另外REV.04控制板開放了EFA功能，即當(dāng)電容電壓低于規(guī)定值后，控制器會(huì)再發(fā)出一分閘指令。

3.2 減少機(jī)構(gòu)的阻力

根據(jù)機(jī)構(gòu)本身特點(diǎn)，找出4個(gè)引起機(jī)構(gòu)阻力大的原因進(jìn)行整改

（1）連接軸加工冗余度不足，與殼體之間存在一定的角度。更換符合標(biāo)準(zhǔn)尺寸的新聯(lián)鎖軸；使接觸器中的聯(lián)鎖軸尺寸在正常公差范圍之內(nèi)。

（2）分合閘指示牌與傳動(dòng)桿配合不合理，與前面板產(chǎn)生摩擦。加強(qiáng)分合閘指示傳動(dòng)桿剛度（加寬分、合閘指示傳動(dòng)桿的寬度、增加了傳動(dòng)桿與聯(lián)鎖軸的固定點(diǎn)）；采用一體式分、合閘指示牌。

（3）閉鎖桿與外側(cè)支架上的螺母間產(chǎn)生干涉。更換新式支架，該支架上不存在焊接的螺母。

（4）輔助開關(guān)間隙過小會(huì)出現(xiàn)較大阻力。調(diào)整輔助開關(guān)處間隙在0.2～0.5mm范圍內(nèi)。

通過兩方面的改造，6kv接觸器已經(jīng)運(yùn)行3年，未發(fā)生位于非全相的故障。

4 結(jié)束語

從雙永磁式操作機(jī)構(gòu)特點(diǎn)來看，存在中間狀態(tài)是其固有特性，照成這一特性的原因是動(dòng)鐵心的運(yùn)行需要克服機(jī)構(gòu)自身的阻力，在沒有外力介入的情況下，就會(huì)停在中間狀態(tài)。在設(shè)計(jì)上要避免沒有達(dá)到合閘穩(wěn)態(tài)的情況下執(zhí)行分閘操作，盡量減小機(jī)構(gòu)自身的阻力。另外機(jī)構(gòu)的自身阻力會(huì)隨使用年限的增加發(fā)生變化，在日常維護(hù)中需要關(guān)注機(jī)構(gòu)自身的阻力的變化。

參考文獻(xiàn)

[1]周麗潔.永磁機(jī)構(gòu)在中壓真空斷路器上的應(yīng)用[J].華電技術(shù)，2008，30（10）.

[2]王寶平，常新平.應(yīng)用雙穩(wěn)態(tài)永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的配電真空斷路器[Z].文章編號(hào)：1006-6047（2001）07-0058-02.

[3]呂錦柏，王毅，常廣，等.優(yōu)化的永磁真空斷路器合閘控制方式[J].高電壓技術(shù)，2013，39（11）.