如何测量断路器分、合闸速度？

断路器工作情况的好坏，与其分、合闸速度有密切关系。如果分闸速度低，电弧熄灭的时间就增长，断路器的触头就会烧伤，油的汽化增多，引起喷油或爆炸事故。如果合闸速度降低，将会引起触头振动，甚至出现停滞，而使触头发生烧损或焊接。

图4-30　电磁振荡器结构示意图

1—振动片；2—电磁线圈；3—铁芯；4—铅笔；5—振幅调节螺钉；6—衔铁；7—外壳

1.试验方法

一般高压断路器在动触杆上都预留有适当的测速连接部位，可以直接测量动触头的动作速度。目前测量断路器分、合闸速度应用最普遍的是电磁振荡器法。电磁振荡器的结构如图4-30所示。

电磁振荡器实际上是一个电磁铁，当在线圈通入50Hz的交流电源后，电流每经过一个正或负的峰值时，振动片均被吸引一次，因此振动片以100Hz的频率振动。测量时，将测速纸带预先固定在断路器动触头导杆的行当位置上，使其随着动触头的分、合作直线运动。电磁振荡器固定在底座上，调整好铅笔与纸带的压力，通电后铅笔垂直于纸带运动的方向作100Hz的振动，因而在断路器合闸和分闸过程中，铅笔便在纸上画出疏密不等的正弦曲线，如图4-31和图4-32所示。

图4-31　断路器合闸振动波形图

图4-32　断路器分闸振动波形图

在波形图上可求得任一点的速度、时间和行程。以A点为例，作波形图的中心线OO＇，它就是触头运动的全部行程s。

合闸时

式中　a——从分闸位置至动静触头接触瞬间的行程；

b——触头接触后的超行程。

分闸时

式中　a——动静触头接触后的超行程；

b——动触头在灭弧室中的行程；

c——动触头离开灭弧室后与缓冲器接触前的行程；

d——缓冲行程。

触头运动到A点所经过的行程为

触头运动到A点所需时间为(www.xing528.com)

式中　nA——OA线段中曲线的周波数。

触头在A点时的运行速度为

式中　L——A点前后两个波峰间的距离。

求触头分离或接触瞬间的速度值，通常按下面方法计算：

（1）触头接触或分离点在振动曲线波峰顶点时，则速度等于该点前后两波峰间距离的厘米数（例如两波峰间的距离L＝3cm，则该点速度为3m/s），如图4-33所示。

（2）触头接触或分离点刚好在零点时，则该点速度为L1与L2的平均值，如图4-34所示[例如：L1＝3cm，L2＝3.2cm，则该点速度v＝（3+3.2）/2＝3.1m/s]。

如果将波形图的全行程s分为若干等分，并按上述方法计算出各等分的平均速度，把它描绘在坐标纸上，就得到图4-35的速度特性曲线。

从曲线上可求得触头运动中任一点的速度，同时根据曲线是否有高低等畸变来判断分、合闸运动过程中是否有机械卡涩现象。

2.注意事项

（1）测量时油断路油箱中应注满油，因为在油箱中无油或在油箱落下后，所测得的速度比有油时大15%～20%。

图4-33　波峰顶点的速度计算图

图4-34　波形零点的速度计算图

图4-35　速度特性曲线

a—刚分速度；b—最大速度；c—停止速度

（2）断路器的直流操作电压应为额定值，否则对测量结果有影响。如果电压过低，会使操作机构动作变慢，从而使速度降低；如果电压过高，不仅影响速度，而且由于冲击力还会影响寿命，所以测量时应记录操作电压。

（3）在测量以前，对触头的行程要用手动缓慢的分、合闸方法进行实际测量，包括触头的接触行程、触头在灭弧室内的行程和缓冲行程等。

（4）在对测量结果进行分析时，要考虑各种条件对测量结果的影响。如有油还是无油，操作电压的高低以及测量时的温度（最好在温度为10～35℃时测量）等。

（5）电磁振荡器往往会产生振幅忽大忽小的现象或出现谐波分量，所以，振动片应使用较厚一些的中碳钢，并固定牢固。

（6）为了使波形曲线图形完整和清晰，纸带的长度应大于横梁的行程。

（7）常用断路器的动作速度要求值见附录四所列，试验时，测量计算得出的实际动作速度，应符合该型号断路器的要求。