断路器控制和信号回路优化方法

一、对断路器控制回路的基本要求

（1）既能实现断路器远方或就地手动跳、合闸操作，又能与继电保护、自动装置配合自动跳、合闸操作。

（2）断路器的操动机构中跳、合闸线圈按短时通电设计。所以，每次操作完成后，控制回路能使跳、合闸线圈自动断电。

操动机构用来使高压断路器跳分、合闸，并维持合闸状态的设备。高压断路器的操作机构分如下几种类型：

1）手动操动机构。是指用手力直接进行高压断路器跳、合闸操动的机构。主要适用于电压等级10kV及以下的断路器。

2）电磁操动机构。利用电磁原理，使操动机构中跳闸或合闸电磁铁线圈带电，而产生电磁力进行跳、合闸的操动机构。主要适用于电压等级3～35kV的断路器；但断路器合闸操作时，合闸电磁铁线圈需要较大的直流合闸电流，才能使断路器合闸。

3）弹簧操动机构。利用机构中弹簧被压缩或被拉伸而储存的弹性势能，使高压断路器合闸的操动机构。主要适用于电压等级3kV及以上的断路器，尤其3～10kV的真空断路器普遍采用。操动机构使断路器跳、合闸速度快。

4）液压操动机构。以高压压缩空气（氮气）为能源，使绝缘的液压油（变压器油）推动液压缸内活塞做功，实现高压断路器分、合闸的操动机构。主要适用于电压等级110kV及以上的断路器。断路器分、合闸速度稳定。

5）气动操动机构。通过压缩空气推动气缸内活塞做功，使高压断路器分、合闸的操动机构。

操作机构一般与高压断路器本体相分离，不同型号的断路器，可选用相应类型的操作机构。操作机构的动作是通过断路器的控制回路发出指令实现的。

（3）能监视断路器分、合闸回路的完好性，有防止控制回路短路的措施。监视方式有两种形式：一种是灯光监视，另一种是音响监视。

（4）能显示断路器分、合闸的位置状态，并能区分手动与自动跳、合闸操作。

（5）有防止断路器连续多次跳、合闸的“跳跃”闭锁装置。

（6）对分相操作的断路器，手动跳、合闸操作时，一般采用三相联动控制，并设置三相位置不一致信号。

（7）对采用弹簧、液压和气动操作机构的断路器控制回路，应设操作机构异常闭锁回路。

（8）为防止隔离开关误操作，隔离开关与其对应的断路器应设电气闭锁回路。

（9）控制回路接线应简单可靠，使用的控制电缆芯数少。

控制回路按断路器的操作机构类型分为电磁操动机构、弹簧操动机构、液压操动机构及气动操动机构控制回路；控制回路按操作电源的性质分为直流电源和交流电源回路；按断路器分、合闸回路监视方式分为灯光监视和音响监视控制回路；按三相断路器的分、合闸方式分为三相操作和分相操作控制回路。

二、断路器控制与信号回路的基本组成

1.断路器的跳、合闸回路

图3-3为电磁操动机构的断路器的基本跳、合闸回路接线。其中，QF为断路器的辅助触点，YT与YC分别为电磁操动机构的分、合闸电磁铁线圈，KM为合闸直流接触器，SA为断路器的控制开关，其型号为LW2-Z-1a、4、6a、40、20、20/F8；“+、-”　分别为直流正、负电源小母线；FU1、FU2为断路器操作回路熔断器，而FU3、FU4为合闸动力回路熔断器，熔断器为防止控制回路短路的保护器件。

断路器手动跳、合闸操作原理：将控制开关SA切至“合闸”位置，其触点SA5-8通；+→FU1→SA5-8→QF（常闭辅助触点）→KM（线圈）→FU2→-，KM励磁动作；KM主触点闭合，+→FU3→KM（主触点）→YC→KM（主触点）→FU4→-闭主，YC励磁动作，断路器合闸；常辅助触点QF打开，KM失磁；KM触点自动断开，使电磁操动机构合控制开关SA切至“跳闸”位置，其触闸线圈YC断电失磁，并满足短时通电要求；再将点SA6-7通；+→FU1→SA6-7→QF（常开辅助触点）→YT→FU2→-，YT励磁动作，断路器跳闸；常开辅助触点QF打开，使电磁操动机构跳闸线圈YT断电失磁，并满足短时通电要求。

图3-3　断路器的基本跳、合闸回路

断路器自动跳、合闸操作原理：断路器为合闸状态时，若继电保护动作，保护出口触点K2闭合，使电磁操动机构跳闸线圈YT励磁动作，断路器自动跳闸；QF常开辅助触点打开，常闭辅助触点QF闭合，若此时自动重合闸装置启动，经时间T延时后，其出口触点K1闭合，经常闭辅助触点QF使KM励磁动作，使电磁操动机构合闸线圈YC励磁动作，断路器自动合闸。

2.断路器的位置信号回路

断路器是在合闸位置还是在跳闸位置，一般用信号灯来显示，即采用灯光监视断路器的工作状态。运行值班人员通过监视控制屏（台）上断路器位置信号灯的变化，可以初步判断断路器的实际工作状态。位置信号回路按接线形式分为双灯制和单灯制两种类型。

（1）双灯制的断路器位置信号回路。如图3-4所示，HG为绿色信号灯，它指示断路器在跳闸状态；HR为红色信号灯，它指示断路器在合闸状态；SA为断路器的控制开关，其型号为LW2-Z-1a、4、6a、40、20、20/F8；M100（+）为闪光电源小母线，它与闪光继电器回路相连。

图3-4　双灯制断路器的位置信号回路

1）断路器在正常工作状态时，位置信号回路的工作原理。断路器在合闸位置，其常开辅助触点QF闭合；同时控制开关SA处于合闸后（CD）位置，其触点SA16-13通；此时，+→FU1→SA16-13→HR→QF（常开辅助触点）→FU2→-，红色信号灯HR亮。当断路器在跳闸位置时，其常闭辅助触点QF闭合；同时控制开关SA处于跳闸后（TD）位置，其触点SA11-10通；此时，+→FU1→SA11-10→HG→QF（常闭辅助触点）→FU2→-，绿色信号灯HG亮。

2）断路器自动合闸和自动跳闸时，位置信号回路的工作原理。当断路器位于合闸位置时，其常开辅助触点QF闭合，且控制开关SA在“合闸后”位置，SA16-13及SA9-10通，红色信号灯HR亮。当断路器自动跳闸时，其常闭辅助触点QF闭合，同时其常开辅助触点QF打开；此时，断路器在跳闸位置，而其控制开关SA却在“合闸后”位置，两者位置不对应，M100（+）→SA9-10→HG→QF（常闭辅助触点）→FU2→-，则绿色灯HG闪光。然后将控制开关SA切到“跳闸后”位置，SA11-10及SA9-12通，绿色灯HG平光亮；当断路器自动合闸时，其常闭辅助触点QF打开，绿色灯HG不亮；同时其常开辅助触点QF闭合；此时，断路器在合闸位置，而其控制开关SA却在“跳闸后”位置，两者位置不对应，M100（+）→SA9-12→HR→QF（常开辅助触点）→FU2→-，红色信号灯HR闪光。

因此，通过红、绿信号灯的显示状态，运行值班员可以初步判断断路器的工作状态。当红或绿信号灯闪光时，表明断路器自动合闸或自动跳闸；当红或绿信号灯平光亮时，表明断路器处于正常合闸或跳闸状态。

（2）单灯制的断路器位置信号回路。如图3-5所示，SA为断路器的控制开关，其型号为LW2-YZ-1a、4、6a、40、20、20/F1，控制手柄自带一只信号灯；KCT为断路器跳闸位置继电器，KCC为断路器合闸位置继电器，KCT和KCC的线圈回路在图3-12中；“+700、-700”为信号电源小母线。

图3-5　单灯制断路器的位置信号回路

1）断路器在正常工作状态时，位置信号回路的工作原理。断路器在合闸位置，其控制开关SA处于合闸后（CD）位置，则触点SA2-4及SA20-17通；同时KCC励磁动作，其常开触点闭合；+700→FU1→SA20-17→KCC（常开触点）→SA2-4及信号灯→R→FU2→-，则信号灯亮。当断路器在跳闸位置时，其控制开关SA处于跳闸后（TD）位置，则触点SA14-15通；同时KCT励磁动作，其常开辅助触点闭合；+700→FU1→SA14-15→KCT（常开触点）→SA1-3及SA1-3→R→FU2→-，则信号灯亮。

2）断路器自动合闸和自动跳闸时，位置信号回路的工作原理。控制开关SA处于合闸后（CD）位置，触点SA2-4通；当断路器自动跳闸时，KCC失磁，其常开触点打开，同时KCT励磁动作，其常开触点闭合；M100（+）→SA14-13及SA14-13→KCT（常开触点）→SA2-4及信号灯→R→FU2→-，则信号灯闪光。控制开关SA处于跳闸后（TD）位置，触点SA18-19及SA1-3通；当断路器自动合闸时，KCT失磁，其常开触点打开，同时KCC励磁动作，其常开触点闭合；M100（+）→SA18-19→KCC（常开触点）→SA1-3及信号灯→R→FU2→-，则信号灯闪光。

因此，单灯制接线可以通过一只信号灯的显示状态，同时借助于控制开关SA手柄的位置，来判断断路器的跳、合闸位置。

3.断路器的事故音响启动回路

由断路器的位置信号回路工作原理可知，断路器自动跳闸时，控制回路信号灯绿灯闪光。尤其断路器因继电保护动作而跳闸，为了引起运行值班员的注意力，做好事故处理工作，只凭借灯光监视信号是不可靠的。依据控制回路的基本要求，断路器自动跳闸时，绿灯闪光的同时，还要求发出事故音响信号；事故音响信号回路的工作原理将在第六章介绍，而事故音响启动回路是断路器的控制与信号回路重要组成部分之一。断路器的事故音响启动回路如图3-6所示。3-6（a）是由断路器的控制开关SA与断路器常闭触点QF组成的事故音响启动回路。其中，SA型号为

图3-6　事故跳闸音响信号启动回路

（a）利用断路器辅助触点启动；（b）利用跳闸位置继电器启动；（c）利用三相跳闸位置继电器触点并联启动

图LW2-Z-1a、4、6a、40、20、20/F8；M708为事故音响信号小母线，它与事故音响信号回路相连接；-700为信号负电源小母线。当断路器控制开关手柄在“合闸后”位置，而断路器却在跳闸位置，断路器的位置与其控制开关手柄的位置出现了不对应，则事故音响信号回路开始启动。图3-6（a）中的SA手柄在“合闸后”位置时，其触点SA1-3和SA19-17通；当断路器自动跳闸后，其常闭辅助触点QF闭合，-700→FU1→QF（常闭辅助触点）→SA19-17→SA1-3→R→M708，使M708小母线突然带负电源，事故音响信号回路开始启动。

图3-6（b）是由断路器的控制开关SA与断路器的跳闸位置继电器触点KCT组成的事故音响启动回路。SA的型号为LW2-YZ-1a、4、6a、40、20、20/F1，SA手柄在“合闸后”位置时，其触点SA5-7通；当断路器自动跳闸后，跳闸位置继电器KCT动作，其常开触点KCT闭合，使M708小母线突然带负电源，事故音响信号回路开始启动。

图SA21-23和3-6（c）是由断路器的控制开关SA与三相跳闸位置继电器触点KCTa、KCTb和KCTc并联组成的事故音响启动回路，一般用在分相操作的断路器控制回路。SA的型号为LW2-YZ-1a、4、6a、40、20、20/F1，SA手柄在“合闸后”位置时，其触点SA21-23和SA5-7通；只要任意一相断路器自动跳闸，事故音响信号回路均启动。

4.断路器的“防跳跃”闭锁回路

所谓“跳跃”是指断路器在较短的时间内，连续出现多次“跳闸—合闸—跳闸”现象。如图3-3所示。断路器合闸后，其所在的一次回路又发生永久故障，继电保护作用于断路器跳闸；但此时控制开关SA手柄在“合闸”位置未复归或合闸回路触点SA5-8黏连，则控制开关SA一直发合闸指令，使断路器再次合闸；由于故障为永久性的，所以继电保护作用于断路器再次跳闸；以至于在较短的时间内，连续出现多次“跳闸—合闸—跳闸”现象。“跳跃”不但使断路器灭弧室的灭弧性能下降，也使故障设备多次受到短路电流的冲击而损害，而且影响电网的稳定运行。因此，断路器的控制回路必须有防“跳跃”（防跳）措施。

发电厂和变电站一般采用机械防跳和电气防跳方法，作为高压断路器的防“跳跃”措施。机械防跳就是利用断路器的操动机构自身功能，即通过调整跳闸回路中断路器常开辅助触点以及合闸回路中断路器常闭辅助触点来实现防跳措施；例如：采用CD2型电磁操动机构能达到机械防跳的目的。运行中的断路器经过多次停、送电后，其辅助触点的位置要发生变化，所以机械防跳不可靠。而电气防跳是在高压断路器的控制回路中加装电气元件，构成电气防跳闭锁回路，来达到防跳的目的；实际应用中，一般采用继电器（起防跳作用的继电器称为防跳继电器）和高压断路器跳闸线圈的辅助触点，构成电气防跳闭锁回路。目前，高压断路器普遍采用电气防跳。

（1）由操动机构跳闸线圈的辅助触点构成的电气防跳回路如图3-7所示。其中，YT为操动机构跳闸线圈，YT1为其常闭辅助触点，YT2为其常开辅助触点。当控制开关SA切至“合闸”位置时，其触点SA5-8通，使断路器合闸；断路器合闸后，若保护动作，则保护出口触点K2闭合，+→FU1→K2→QF（断路器常开辅助触点）→YT→FU2→-，YT跳闸线圈带电，断路器跳闸；YT2闭合，同时YT1打开；若控制开关SA未复归（SA还在“合闸”位置），则+→FU1→SA5-8→YT2→YT→FU2→-，一直维持YT带电；YT1打开，从而断开合闸回路，使KM不能带电，断路器不能合闸操作。将控制开关SA手柄切至跳后位置，YT失电，YT1闭合，YT2打开，电气防跳回路解除闭锁。

通过对上述电气防跳回路分析可见，若跳闸线圈的常开辅助触点YT接触不良而断开，防跳回路将失去电气防跳作用；另外，合闸回路控制开关触点SA5-8黏连或重合闸出口触点黏连，会造成跳闸线圈YT长期带电而被烧坏。因此，由跳闸线圈的辅助触点构成的电气防跳也存在较大问题。

图3-7　由操动机构跳闸线圈的辅助触点构成的电气防跳回路

（2）由防跳继电器构成的电气防跳回路，如图3-8所示。其中，KCF为防跳继电器，它有两个线圈，一个电流线圈与断路器跳闸回路相串联，一个电压线圈与断路器合闸回路相并联；KCF1、KCF2和KCF3分别为防跳继电器的触点。当控制开关SA切至“合闸”位置时，其触点SA5-8通，使断路器合闸；断路器合闸后，若保护动作，则保护出口触点K2闭合，+→K2→KS（信号继电器）→KCF（电流线圈）→QF（断路器常开辅助触点）→YT→-，YT带电，同时KCF（电流线圈）励磁。YT带电，使断路器跳闸；而KCF（电流线圈）瞬间励磁，其触点KCF1闭合，其触点KCF2打开使断路器合闸回路断电。若控制开关SA未复归（SA还在“合闸”位置），+→SA5-8→KCF1→KCF（电压线圈）→-，则KCF（电压线圈）励磁，其触点KCF2一直打开，使断路器合闸回路一直断电，断路器不能再次合闸。断路器跳闸后，KCF（电流线圈）失磁。将控制开关SA手柄切至跳后位置，KCF（电压线圈）失电，KCF2闭合，KCF1打开，电气防跳回路解除闭锁。通过对上述电气防跳回路分析可见，KCF的电流线圈为防跳闭锁回路的启动线圈，而KCF的电压线圈为防跳闭锁回路的自保持线圈。

图3-8　由防跳继电器构成的电气防跳回路

另外，图中触点KCF3的作用是：保护出口触点K2闭合使断路器跳闸后，触点K2可能先于断路器常开辅助触点QF打开，因切断跳闸回路电流而烧坏触点；在保护出口并联了触点KCF3后，跳闸回路电流在触点K2打开后应有通路，最终由断路器常开辅助触点QF来切断跳闸回路电流。KCF3串联电阻R的作用是：当保护出口回路串接信号继电器KS的线圈时，保护动作其出口触点K2闭合使断路器跳闸，KS也动作，KCF（电流线圈）瞬间励磁；此时触点KCF3可能先于信号继电器KS的触点闭合，将信号继电器KS的线圈短接，使信号继电器KS复归；这样一来，既不能记忆保护的动作状态，又不能发出保护动作信号。因此，在KCF3回路串联电阻R，即使KCF3先闭合，由于R的存在，信号继电器KS的线圈再不能被短接，最终KS的触点闭合，发出保护动作信号。

目前，电压等级35kV及以上的断路器控制回路，普遍选用由防跳继电器构成的电气防跳回路。虽然回路接线比较复杂，但由于防跳继电器工作可靠，所以满足控制回路的要求。

三、三相操作断路器的控制与信号回路

（一）灯光监视断路器控制与信号回路

灯光监视是指用红、绿色信号灯对断路器的跳、合闸回路，以及控制回路电源完好性加以监视。使断路器的跳、合闸操作随时能得到保证。(www.xing528.com)

1.电磁操动机构的断路器控制与信号回路

图3-9为具有电磁操动机构的断路器控制回路。其中，控制开关SA的型号为LW2-Z-1a、4、6a、40、20、20/F8；HR、HG为红、绿色信号灯；KCF为防跳继电器；电磁操动机构型号为CD10，其主要包括：KM为合闸接触器，YT、YC为跳、合闸电磁铁线圈等。

（1）断路器手动合闸操作（顺时针操作控制开关SA手柄）。将控制开关SA置于“预备合闸”位置。绿灯HG经SA9-10接至闪光电源小母线上，绿灯HG闪光。此时说明断路器合闸回路完好，可以进行合闸操作。

将控制开关SA置于“合闸”位置，合闸接触器KM带电，其常开触点闭合，使合闸线圈YC带电，电磁操动机构动作使断路器合闸。QF常闭触点打开，则合闸接触器KM断电，其常开触点打开使合闸线圈YC断电，同时绿灯HG灭；断路器合闸后，QF常开触点闭合，红灯HR经SA13-16接至控制电源小母线上，红灯HR亮。

释放控制开关SA手柄，SA手柄自动弹回“合闸后”位置。红灯HR经SA13-16接至控制电源小母线上，红灯HR亮。

（2）断路器手动跳闸操作（逆时针操作控制开关SA手柄）。将控制开关SA置于“预备跳闸”位置。红灯HR经SA13-14接至闪光电源小母线上，红灯HR闪光。此时说明断路器跳闸回路完好，可以进行跳闸操作。

将控制开关SA置于“跳闸”位置。跳闸线圈YT经SA6-7接至控制电源小母线上带电，电磁操动机构动作使断路器跳闸。QF常开触点打开，使跳闸线圈YT断电，红灯HR灭，同时QF常闭触点闭合，绿灯HG经SA11-10接至控制电源小母线上，绿灯HG亮。

释放控制开关SA手柄，SA手柄自动弹回“跳闸后”位置。绿灯HG经SA11-10接至控制电源小母线上，绿灯HG亮。

图3-9　电磁操动机构的断路器控制与信号回路

注意事项：断路器在进行手动跳、合闸操作时，一定要按照控制开关的六个位置顺序分步进行；否则，控制开关、操动机构中电气元件将受到不同程度的损坏，也无法监视断路器跳、合闸回路的完好性。

（3）断路器自动跳闸操作。断路器自动跳闸前，控制开关SA在“合闸后”位置，SA1-3、SA9-10、SA13-16、SA17-19通，红灯HR亮。继电保护装置动作，其触点K2闭合，跳闸线圈YT经K2接至控制电源小母线上，操动机构动作使断路器跳闸。QF常开触点打开，使跳闸线圈YT断电，红灯HR灭；同时，QF常闭触点闭合，绿灯HG经SA9-10接至控制电源小母线上，绿灯HG闪亮；信号小母线负电源经QF常闭触点、SA1-3、SA17-19及电阻R接通事故音响信号小母线M708，事故音响信号回路启动。将控制开关SA置于“跳闸后”位置。SA1-3、SA9-10、SA17-19断，SA11-10通，事故跳闸音响信号解除；同时绿灯HG经SA11-10接至控制电源小母线上，绿灯HG亮。

（4）断路器自动合闸操作。断路器处于自动跳闸状态，控制开关SA在“合闸后”位置，SA1-3、SA9-10、SA13-16、SA17-19通，绿灯HG闪光。自动重合闸装置动作，其触点K1闭合，合闸线圈YC经K1接至控制电源小母线上带电，操动机构动作使断路器合闸；QF常闭触点打开，绿灯HG灭，同时QF常开触点闭合，红灯HR经SA13-16接至控制电源小母线上，红灯HR亮。

2.弹簧操动机构的断路器控制与信号回路

图3-10为具有弹簧操动机构的断路器控制回路。其中，控制开关SA的型号为LW2-Z-1a、4、6a、40、20、20/F8；HR、HG为红、绿色信号灯；KCF为防跳继电器；弹簧操动机构型号为CT8，其主要包括储能电机M，储能弹簧限位开关S，跳、合闸电磁铁线圈YT、YC等。

图3-10　弹簧操动机构的断路器控制与信号回路

（1）断路器手动合闸操作。当弹簧已储能完毕，储能弹簧限位开关S动作，其常开触点闭合，允许合闸操作。将控制开关SA置于“合闸”位置。合闸线圈YC经SA5-8接至控制电源小母线上，储能弹簧释放能量，带动操动机构使断路器合闸；然后，QF常闭触点打开，使合闸线圈YC断电，绿灯HG灭，同时QF常开触点闭合，红灯HR经SA13-16接至控制电源小母线上，红灯HR亮；弹簧限位开关S常闭触点闭合，储能电机转动开始储能，直到弹簧被拉紧后，S常闭触点打开，储能电机停止转动，储能过程结束。

（2）断路器手动跳闸操作。将控制开关SA置于“跳闸”位置。跳闸线圈YT经SA6-7接至控制电源小母线上，带动操动机构使断路器跳闸；然后，QF常开触点打开，使跳闸线圈YT断电，红灯HR灭，同时QF常闭触点闭合，绿灯HG经SA11-10接至控制电源小母线上，绿灯HG亮。

（3）断路器自动跳闸操作。断路器自动跳闸前，控制开关SA在“合闸后”位置，SA1-3、SA9-10、SA13-16、SA17-19通，红灯HR亮。继电保护装置动作，其触点K2闭合，跳闸线圈YT经K2接至控制电源小母线上，带动操动机构使断路器跳闸。QF常开触点打开，使跳闸线圈YT断电，红灯HR灭；同时，QF常闭触点闭合，绿灯HG经SA9-10接至控制电源小母线上，绿灯HG闪亮；信号小母线负电源经QF常闭触点、SA1-3、SA17-19及电阻R接通事故音响信号小母线M708，事故音响信号回路启动。将控制开关SA置于“跳闸后”位置。SA1-3、SA9-10、SA17-19断，SA11-10通；事故跳闸音响信号解除；同时绿灯HG经SA11-10接至控制电源小母线上，绿灯HG亮。

（4）断路器自动合闸操作。自动合闸前，弹簧已储能完毕，储能弹簧限位开关S动作，其常开触点闭合；断路器处于自动跳闸状态，控制开关SA在“合闸后”位置，SA1-3、SA9-10、SA13-16、SA17-19通；绿灯HG闪光，同时发出事故跳闸音响信号。然后，重合闸装置动作，其触点K1闭合，合闸线圈YC经K1接至控制电源小母线上，储能弹簧释放能量，带动操动机构使断路器合闸；QF常闭触点打开，使合闸线圈YC停电，绿灯HG灭，同时QF常开触点闭合，红灯HR经SA13-16接至控制电源小母线上，红灯HR亮。

3.液压操动机构的断路器控制与信号回路

图3-11为具有液压操动机构的断路器控制回路。图中控制开关SA的型号为LW2-Z-1a、4、6a、40、20、20/F8；防跳继电器KCF；液压操动机构为CY3型，其中包括油压储能直流电动机M，接触器KM，微动开关S1～S5，S6、S7为压力表触点，S1～S7触点动作条件见表3-6，闭锁继电器KCB1、KCB2和KCB3等；跳、合闸电磁铁线圈YT和YC。

表3-6　微动开关触点及压力表电触点的动作条件　单位：MPa

（1）手动合闸操作。液压正常时，微动开关S4触点闭合，闭锁继电器KCB1带电，常开触点KCB1闭合，允许合闸操作。将控制开关SA置于“合闸”位置，启动合闸电磁铁线圈YC，液压操动机构动作，使断路器合闸，红灯HR亮。

（2）手动跳闸操作。液压正常时，微动开关S5触点闭合，闭锁继电器KCB2带电，常开触点KCB2闭合，允许跳闸操作。将控制开关SA置于“跳闸”位置，启动跳闸电磁铁线圈YT，液压操动机构动作，使断路器跳闸，绿灯HG亮。

图3-11　液压操动机构的断路器控制与信号回路

（3）液压操动机构闭锁回路工作原理。液压操动机构是利用液体压力储能作为断路器跳、合闸的动力，并依靠液压使断路器维持在合闸位置。当液压低于某一定值时，油压储能直流电动机启动，升压储能；当液压高于某一定值时，油压储能直流电动机停止升压；当液压过低时，闭锁断路器跳、合闸回路。

正常液压变化范围为：18.6～19.2MPa。

当液压下降到18.6MPa以下时，微动开关S1、S2动作，其触点闭合，启动接触器KM，KM启动直流电动机M，升压储能；触点S1与接触器KM常开触点串联，形成电动机自保持电路，同时KM常开触点发“电动机启动”信号。当液压升到19.2MPa时，S1、S2触点断开，KM线圈断电，电动机M停转。

当液压下降到16.6MPa以下时，微动开关S3动作，其触点闭合，发“油压降低”信号。

当液压下降到15.6MPa以下时，液压不能满足断路器正常合闸条件，微动开关S4动作，其常闭触点断开，使闭锁继电器KCB1失磁，其在合闸回路的常开触点KCB1延时打开，闭锁合闸回路。

当液压下降到14.8MPa以下时，液压不能满足断路器正常跳闸条件，微动开关S5动作，其常闭触点断开，使闭锁继电器KCB2失磁，其在跳闸回路的常开触点KCB2延时打开，闭锁跳闸回路。

断路器在合闸位置，当液压下降到10MPa以下时，不能打压（避免打压时，断路器跳闸），微动开关S6动作，其常开触点闭合，使闭锁继电器KCB3带电；KCB3常闭触点打开，使KM线圈断电，停止打压；同时KCB3常开触点发“油压异常”信号。

当液压升高到25MPa以上时，微动开关S7动作，其常开触点闭合，使闭锁继电器KCB3带电；KCB3常闭触点打开，使KM线圈断电，停止打压；同时KCB3常开触点发“油压异常”信号。

（二）音响监视、电磁操动机构的断路器控制与信号回路

音响监视是指用警铃音响信号对断路器的跳、合闸回路，以及控制回路电源完好性加以监视，使断路器的跳、合闸操作随时能得到保证。

图3-12为音响监视、电磁操动机构的断路器控制与信号回路。其中KCT、KCC为跳、合闸位置继电器，KS为信号继电器，KCF为防跳继电器；控制开关SA型号为LW2-YZ-1a、4、6a、40、20、20/F1；H为光字牌；电磁操作机构型号为CD10，主要包括：合闸接触器KM，跳、合闸线圈YT、YC等。

（1）断路器手动合闸操作。将控制开关SA置于“预备合闸”位置。SA2-4、SA13-14通，KCT跳闸位置继电器线圈带电；SA手柄内附信号灯经SA2-4、SA13-14、KCT常开触点与闪光电源小母线相连，内附信号灯闪光。KCT动作，没有警铃音响信号，说明断路器合闸回路完好，可以进行合闸操作。

将控制开关SA置于“合闸”位置。SA2-4、SA9-12和SA17-20通，合闸接触器KM经SA9-12接至控制电源小母线上，KM常开触点闭合，使合闸线圈YC带电，操动机构动作使断路器合闸；QF常闭触点打开，线圈YC断电，同时合闸位置继电器KCC线圈带电，SA手柄内附信号灯经SA2-4、KCC常开触点、SA17-20接至信号电源小母线上，信号灯亮。

图3-12　音响监视、电磁操动机构的断路器控制与信号回路

释放控制开关SA手柄，SA手柄自动弹回“合闸后”位置。内附信号灯经SA2-4、KCC常开触点、SA17-20接至信号电源小母线上，内附信号灯亮。KCC动作，没有警铃音响信号，说明断路器跳闸回路完好，可以进行跳闸操作。

（2）断路器手动跳闸操作。将控制开关SA置于“预备跳闸”位置。SA1-3、SA17-18通，KCC合闸位置继电器带电；SA手柄内附信号灯经SA1-3、SA17-18接至闪光电源小母线上，信号灯闪光。

将控制开关SA置于“跳闸”位置。SA1-3、SA10-11、SA14-15通；跳闸电磁铁线圈YT经SA10-11接至控制电源小母线“+、-”上带电，操动机构动作使断路器跳闸；QF常开触点打开，线圈YT断电，同时跳闸位置继电器KCT线圈带电，SA手柄内附信号灯经SA1-3、KCT常开触点、SA14-15接至信号电源小母线上，信号灯亮。释放控制开关SA手柄，SA手柄自动弹回“跳闸后”位置。SA1-3通，SA手柄内附信号灯经SA1-3、KCT常开触点、SA14-15接至信号电源小母线上，信号灯亮。

（3）控制回路电源的音响监视。当控制回路“+、-”电源消失或电压降低时，跳、合闸位置继电器KCT、KCC线圈均断电，它们的常闭触点闭合，使信号继电器KS动作；KS常开触点闭合，光字牌H灯亮，同时启动中央信号回路，发预告音响信号。

（4）跳、合闸回路的音响监视。断路器处于跳闸后位置，合闸位置继电器KCC线圈断电；若合闸回路断线，则跳闸位置继电器KCT断电；KCT、KCC常闭触点闭合，使信号继电器KS动作；KS常开触点闭合，光字牌H灯亮，同时启动中央信号回路，发预告音响信号。

断路器处于合闸后位置，跳闸位置继电器KCT线圈断电；若跳闸回路断线，则合闸位置继电器KCC线圈断电；KCT、KCC常闭触点闭合，使信号继电器KS动作；KS常开触点闭合，光字牌H灯亮，同时启动中央信号回路，发预告音响信号。

四、分相操作断路器的控制与信号回路

为了与单相重合闸或综合重合闸配合，电压等级220kV及以上的线路断路器，A、B、C三相每相均设置一套操动机构。分相操动断路器是指当断路器手动跳、合闸操作时，A、B、C三相操动机构同时动作，使三相断路器同时跳、合闸；当线路发生单相故障，保护动作仅使故障相断路器的操动机构动作，使故障相断路器自动跳闸，非故障相断路器应在合闸状态继续运行；故障相断路器自动跳闸后，经延时单相重合闸或综合重合闸动作，又使故障相断路器自动合闸。

图3-13为分相操动断路器的控制与信号回路，控制与信号回路采用音响监视、弹簧操动机构。其中，控制开关SA型号为LW2-YZ-1a、4、6a、40、20、20/F1，KCFa为A相防跳继电器，KC、K分别为合跳闸继电器，KCTa～KCTc为三相跳闸位置继电器，KCCa～KCCc为三相合闸位置继电器；弹簧操动机构型号为CT6-X，它包括：A、B、C相储能弹簧限位开关Sa～Sc，弹簧储能直流电动机，A、B、C相跳闸线圈YTa～YTc，A、B、C相合闸线圈YCa～YCc等。

（1）断路器手动合闸操作。当A、B、C三相弹簧已储能完毕，三相储能弹簧限位开关Sa～Sc动作，常开触点闭合，允许合闸操作。将控制开关SA置于“合闸”位置。SA2-4、SA9-12和SA17-20通，合闸继电器电压线圈KC经SA9-12接至控制电源小母线上带电，KC常开触点闭合，通过其自保持电流线圈，使A、B、C三相合闸线圈YCa～YCc带电，储能弹簧释放能量，A、B、C三相操动机构同时动作，使A、B、C三相断路器同时合闸。三相断路器常开辅助触点QFa～QFc闭合，合闸位置继电器KCCa～KCCc线圈带电，SA手柄内附信号灯经SA2-4、KCCa～KCCc常开触点、SA17-20接至信号电源小母线上，信号灯亮。同时，弹簧限位开关Sa～Sc常闭触点闭合，储能电机开始转动，直到弹簧被拉紧后，Sa～Sc常闭触点打开，储能电机停止转动，储能过程结束。

图3-13　弹簧操动机构分相操作断路器的控制与信号回路

（2）断路器手动跳闸操作。将控制开关SA置于“跳闸”位置。SA1-3、SA10-11和SA10-11接至控制电源小母线上带电，K常开触点闭合，通过其自保持电流线圈，使A、B、C三相跳闸线圈YTa～YTc带电，A、B、C三相操动机构同时动作使A、B、C三相断路器同时跳闸。三相断路器常闭辅助触点QFa～QFc闭合，跳闸位置继电器KCTa～KCTc线圈带电，SA手柄内附信号灯经SA14-15通；跳闸继电器电压线圈K经SA1-3、三对并联常开触点KCTa～KCTc及SA14-15接至信号电源小母线上，信号灯亮。

（3）单相故障跳故障相断路器的分相操作。若A相发生接地故障，保护动作并经综合重合闸，使A相跳闸线圈YTa带电，A相操动机构动作，A相断路器跳闸。A相断路器跳闸后，A相断路器常闭辅助触点QFa闭合，使A相跳闸位置继电器KCTa线圈带电；SA手柄内附信号灯经SA1-3、常开触点KCTa及SA14-15接至闪光电源小母线M100（+）上，信号灯闪亮；-700信号电源小母线经KCTa常开触点、SA21-23、SA5-7及R2与事故音响母线M708相连，事故音响信号启动；同时+700信号电源小母线经KCTa常开触点、KCCb和KCCc常开触点并联回路，启动预告信号回路，发“断路器三相位置不一致”信号。

（4）单相故障跳故障相断路器后，故障相断路器自动合闸的分相操作。若A相发生接地故障，A相断路器已自动跳闸，且A相弹簧已储能完毕，其储能弹簧限位开关Sa动作，Sa常开触点闭合，允许A相合闸操作。A相断路器自动跳闸后，经延时T后，综合重合闸启动，经A相防跳继电器常闭触点KCFa、A相弹簧限位开关常开触点Sa及A相断路器常闭触点QFa，使A相合闸线圈YCa带电，A相储能弹簧释放能量，使A相断路器自动合闸。A相断路器常闭触点QFa打开，A相跳闸位置继电器KCTa断电；同时A相断路器常开触点QFa闭合，A相合闸位置继电器KCCa带电。SA手柄内附信号灯经SA2-4、KCCa～KCCc常开触点、SA17-20接至信号电源小母线上，信号灯亮。

（5）控制回路断线。三相断路器的跳闸位置继电器KCTa～KCTc及合闸位置继电器KCCa～KCCc均断电，+700信号电源小母线经KCTa及KCCa常闭触点与控制回路断线小母线M713相连，启动预告信号回路，发“控制电源回路断线”信号。