高压少油断路器SN/10-10Ⅱ：保护、控制兼备，快速自动重合闸操作

（一）SN/10-10Ⅱ少油断路器

高压少油断路器的型号有SN/10-10Ⅰ，SN/10-10Ⅱ，SN/10-10Ⅲ等。一般情况下配CD10电磁操动机构。在这里以SN/10-10Ⅱ为主，介绍一下断路器及操动机构的结构原理（图2-14）和检修方法。

SN/10-10Ⅱ少油断路器是一种三相交流50Hz的配电电器，既能切换正常负载又可排除短路故障，同时承担着控制和保护双重任务，能进行快速自动重合闸操作，在排除线路临时故障后能及时恢复正常运行。

在检修时，SN/10-10Ⅱ少油断路器的数据是不可缺少的，每次检修必须参照原厂的数据规程。各项技术数据参见表2-1。

在试验时应分别测量分、合闸速度，分闸时间及合闸时间其值应符合表2-1的要求。

在检修的时候，分合闸的检查是非常重要的一项内容。当断路器的分闸速度达不到要求时，可适当调整分闸弹簧和两个合闸弹簧缓冲器。但在合闸位置时，合闸缓冲器撞杆头和套筒的间隙应在2～6mm范围内。分闸位置时的间隙，则应满足下述要求：合闸时动触头先接触，然后大轴滚子才与缓冲器撞杆头接触。

速度动作都符合要求后，再测量断路器每相的回路电阻，其值也应该符合表2-1规定。为了使测得的数值能反映出运行时的实际状态，应采用电压降压测量，测量时所通过的直流电流不得小于100A，如所测值偏大，应进行调整或处理。

表2-1 少油断路器技术参数

处理的方法：如图2-14所示，用内六方扳手拆去上帽3的四根螺钉1，拿下上帽、静触头和小绝缘筒。拔下每片触指10及弹簧片。并使导电杆13停在合闸终止位置，观察动静触头的烧伤情况和弹簧片是否弯曲变形。有些触指烧损不大，则稍加修锉即可继续使用。若弧触指10和动触头烧损严重，则应更换。弹簧片弯曲挠度超过0.2mm时应调平或更换。更换动触头时，可用卸触头专用工具套在动触头上，直接从导电杆上把它拧下来。拆卸时不可用力过猛，以免把基座内连臂扭弯。有时因动触头拧得太紧，拆卸时又用力过猛，已把基座内连臂扭弯曲了，还卸不下来，此时，则应拆除铝压圈上四根长螺钉，卸下大绝缘筒和下出线座，并从基座上螺钉孔处，用直径为8mm的钢钉打下拐臂中的弹性销子，取出导电杆，进行修整。

图2-14 SN10-10Ⅱ结构原理（固定式）

1—注油螺钉 2—油气分离器 3—上帽 4—上出线 5—油标 6—静触座 7—逆止螺钉 8—螺纹压圈 9—指形触头 10—弧触指 11—灭弧室 12—下压圈 13—导电杆 14—下出线 15—滚子 16—基座 17—螺钉 18—转轴 19—连杆 20—分闸缓冲 21—放油螺钉 22—螺母 23—分闸弹簧 24—基架 25—拉杆 26—分闸限位 27—大轴 28—绝缘子 29—合闸缓冲、 30—绝缘套筒 31—触头

需要注意的是：应把每次测量的阻值记录清楚，然后画出曲线图。油断路器正常直阻曲线见图2-15。

图2-15 油断路器正常直阻曲线

由图2-15可以看出，随着时间T的延长，直阻（μΩ）一直缓慢上升，但是过了A点后上升加速，在短时间内达到很大阻值，能到几百μΩ，而且是不可恢复的。如发现上述情况，应注意观察，必要时可按检修方法进行调整。

灭弧原理：断路器采用纵横吹和机械油吹联合作用，采用逆弧原理，即导电杆向下运动，电弧向上运动，当断路器开断时，动静触头分离，产生电弧，在电弧高温作用下，油被分解后气体灭弧室内压力增加，触头座内的钢球上升，堵住中心孔，电弧在近于密封的空间燃烧，压力迅速升高，随着动触头向下运动，打开一、二、三横吹口，油和气体的混合气体强烈吹向电弧，大中小电流均在短时间内熄灭。

油和气的混合物进入有足量空间体积的帽子时，压力大为降低，只有极小油滴才能通过小孔进入惯性膨胀式油气分离器，油气分离器最后将油和气体分开，油流回油桶，气体排出断路器外。

为了避免相间闪络，固定式安装的断路器，采用上盖为空间排气，排气孔应背离母线安装。

（二）灭弧室结构及装配要点

结构如图2-16所示。灭弧室装配时应注意的要点：

1）各密封部位密封圈损坏或变形必须更换。

图2-16 Ⅱ型灭弧室结构

2）静触头上嵌有铜钨合金的触片应对准最上面隔弧板的喷口。

3）静触头装入断路器时，必须先检查活门（逆止阀）和小绝缘套筒是否装好。

4）装配完毕后，转动基座上小拐臂应灵活无阻滞现象。

5）组装时，要特别注意隔弧板的顺序及喷口方向，弧触指与喷口同侧。

为了防止装错，每片隔弧板都有定位凸台，组装时，要使凸台与凹孔吻合。其中的绝缘纸垫是为了调整尺寸而用的。

（三）安装、调整与检修

1.安装

1）断路器和操动机构安装在垂直平整的金属架上，为了保证断路器安装的垂直度，可在四个安装螺钉处加垫调节。

2）检查各处螺钉是否有松动。

3）安装前必须将断路器外表清理干净。绝缘子、绝缘拉杆用抹布擦拭干净。断路器安装时，机械摩擦部位涂工业凡士林油或润滑油。

4）导电母线的紧固螺钉应确保拧紧，保证导电良好，断路器的连接母线不应使断路器本体受到来自母线方面的机械应力。

5）接地螺钉处，接触表面应清理干净，保证接地良好。

6）断路器的导电接触面有导电保护层，擦拭的时候应注意保护，以免降低导电性能。

2.调整

在装配调整断路器时，除按技术要求外，须另外注意以下几点：

1）在底罩（几座）、下出线座、绝缘筒、接线座、上帽之间均须装O形橡胶密封圈，装配并拧紧螺栓后检查彼此间外表缝隙均不得超过0.1mm。

2）灭弧片各片之间均有定位，以保证彼此相对位置的正确，但最下面一片安装时，应注意定位缺口的位置，使横吹道与上接线座的进线方向相反。

3）每相总装完毕后，应转动底罩（基座）小拐臂，要求能灵活转动，不应有阻滞现象。

4）在安装断路器框架上的绝缘子时，须用垫片调整至同一平面上，且调整后，总高度不得超过绝缘子原规定的公差范围。

5）断路器内无油时，不允许进行快速分合闸操作。

6）在调整三相触头接触不同期性和导电杆合闸位置上端距离断面尺寸时，可通过在合闸位置调节绝缘拉杆长度及灭弧片下面加垫片来实现，以保证引弧距尺寸、导电杆行程及插入深度的要求。

7）静触头装入断路器时，必须先检查是否有逆止阀（钢球）和小绝缘套。

8）在调整总行程时，可通过调整分闸限位器的垫片及绝缘拉杆长度来完成。

9）在断路器调整完毕后，于合闸位置和分闸位置时，每相（基座）上的拐臂都留有一定的余量。

10）调整合闸缓冲器时，应注意动静触头光接触后，缓冲器再接触；在合闸位置时，应保证变量在2～4mm的尺寸，满足分合闸速度要求。

11）测量回路电阻，各相回路电阻应满足表2-1中的要求，若达不到要求，应检查导电接触面是否干净，导电接触面螺钉是否拧紧。

3.检修

1）打开上帽，取出静触头，检查触指烧损情况，若烧损严重应更换；同时检查弹簧片，如果变形应更换。

2）检查小绝缘筒，用纱布擦去表面的碳化层。

3）用专用工具拧出黄铜螺纹套取出灭弧片，如果灭弧片严重烧损（如中心孔喷烧损过多、出现裂纹等）必须更换。

4）将断路器导电杆处于合闸位置，检查铜钨触头烧损情况，若烧损较多，则用专用工具将铜钨触头拧下更换。

5）断路器下部如无异常现象，不必拆卸，用清洁的变压器油清洗大绝缘筒及下部的基座，清洗完毕后，按拆卸时相反顺序进行装配，检修装配调整后应满足各项技术要求。(www.xing528.com)

6）断路器拆卸过的密封处，必须更换O形封环。投入运行时也要注意经常查看断路器油面高度。

（四）CD10电磁操动机构

1.型号的含义

C D 10 **

C表示操动机构；D表示电磁式；10表示设计序号；最后的字符**表示规格（如Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）。

2.技术参数

机械寿命：2000次；

-220V合闸线圈：电流（A）120A，电阻（1.82±0.15）Ω（20℃时的数值）；

分闸线圈：电流（A）2.5A，电阻（88±4.4）Ω（20℃时的数值）；

最低合闸操作电压：85%额定电压；

最高合闸操作电压：110%额定电压；

最低分闸操作电压：65%额定电压；

最高分闸操作电压：120%额定电压；

铁心顶杆升到顶点时搭钩与圆柱销间隙：（2±0.5）mm。

3.结构

操动机构由自由脱扣系统、电磁系统、缓冲系统组成（见图2-17）。

图2-17 CD10Ⅱ型直流电磁操动机构系统组成

CD10系列直流电磁操动机构为户内动力式机构，操作电源为直流，进行电动分合闸操作。合闸线圈电源由LZO-40型直流接触器来实现。

1）自由脱扣系统：位于操动机构上部，由铸铁支架、五连杆、搭钩组成。在支架的右下方装有分闸电磁铁，右上方装有F4-2Ⅱ/W型辅助开关，左下方装有F4-8Ⅲ/W型辅助开关，及合闸线圈端子，中间装有控制回路用接线端子；以上部分被一个铁制外罩盖住，由外罩中间圆窗可窥见装在主轴上的分合闸指示牌所示的“分”“合”字样；分闸铁心露出外罩，供手动分闸之用。

2）电磁系统：位于操动机构的中部，包括合闸线圈，合闸铁心，方框形磁轭及防震缓冲击板。为了防止合闸铁心吸合时出现粘附现象，在方板上装有圆形黄铜板；同时为保证合闸铁心吸合和迅速落下，沿合闸铁心顶杆轴上装有压缩弹簧子；为防止合闸铁心上下运动而磨损合闸线圈，在两者之间装有薄黄铜套（分闸部分同样有黄铜筒，同时在分闸铁心推杆上端头及下部均有黄铜垫起隔磁作用）。

3）缓冲系统：位于操动机构下部，由铸铁盖及橡胶衬垫组成。在盖的上部有接地螺钉，下部有安装手动合闸用摇臂的轴承。检修时在摇臂上套入长套筒进行手动缓慢合闸。

4.工作原理

1）合闸动作（图2-18b、c）：合闸前如图2-18a所示，螺栓13顶住连杆11，使连杆11、12基本成一直线，即“死点”位置偏下，圆柱销6、10不动，此时连杆3、4、9及摇臂2组成四连杆。当合闸线圈通电后合闸铁心（与顶杆8相连，图中未现）向上运动，推动顶杆8顶着滚子7上行，连杆以圆柱销10为中心转动，通过连杆3及摇臂2，使转轴1顺时针转动，通过操动机构与断路器之间的连杆使断路器合闸，合闸铁心向上运动到达终点位置时，圆柱销6与搭钩5的间隙应在1.5～2.5mm。由于转轴1的顺时针移动与转轴相连的F4-2Ⅱ/W型辅助开关切断合闸线圈电源，合闸铁心与顶杆8向下跌落，滚子7下行，其圆柱销6落在搭钩5的圆弧面上（图2-18d），维护住合闸位置，合闸铁心一直下落到橡胶衬垫下，从而完成了合闸动作。

图2-18 CD10—Ⅱ型电磁操动机构分合闸动作过程

a）分闸位置 b）合闸过程 c）合闸最终位置 d）合闸位置 e）分闸过程 f）自由脱扣过程 1—转轴 2—摇臂 3、4、9、11、12—连杆 5—搭钩 6、10—圆柱销 7—滚子 8—顶杆 13—螺栓 14—分闸铁心

2）分闸动作（图2-18d、e）：当分闸铁心14以一定速度向上冲击，铁心上的推杆撞击连杆12，使连杆向上运动，脱离“死点”位置，圆柱销6被释放，由于分闸力的作用，圆柱销6沿搭钩5圆弧面滑脱，转轴1反时针转动，使断路器分闸，同时转轴1带动F4-2Ⅱ/W型辅助开关反时针转动而切断了分闸线圈电源，分闸铁心14落下，连杆恢复原状。断路器的分闸位置（图2-18a）由其自身的橡胶缓冲器决定。

3）自由脱扣动作：自由脱动作是指在断路器合闸过程中如操动机构接到分闸指令，则操动机构不应继续执行合闸命令而应立即分闸。

在合闸过程中，合闸铁心顶杆8顶着滚子7向上运动（图2-18c），一旦接到分闸信号，分闸铁心14马上动作（动作同分闸动作），使滚子7从合闸铁心顶杆端面上掉下（图2-18f），从而实现了自由脱扣。

5.调整与检修

（1）调整 操动机构与所配装的断路器装配完毕后，应保证断路器的调整数据，达到分、合闸动作可靠，无卡滞等不良现象。调整过程中还应按下列程序进行检查和调整。

1）先用手动合闸手柄缓慢合闸至最终位置（但不能任意加力使零件变形），用塞尺检查搭钩与圆柱销之间隙应达到1.5～2.5mm。脱离最终位置，圆柱销6应停留在搭钩5的圆弧面上不得滑脱，以维持住断路器的合闸工作位置。对于操动机构，称这一位置现象为扣住。扣住后合闸铁心和顶杆8应迅速落下。

2）再用手动合闸手柄缓慢合闸，观察辅助开关触头位置是否正确可靠，指针应在刻度线以内。在缓慢合闸过程中应调整F4-2Ⅱ/W型辅助开关的常闭延时触头，使其达到断路器的动静触头接触后才能断开。

3）手动合闸调试后，再进行电动分合闸操作，在工作电压范围内操作五次应能可靠地动作。然后，以65%额定操作电压在合闸最终位置时进行分闸操作三次，每次均应可靠地分闸；以30%额定操作电压进行连续三次分闸操作，应不脱扣。

4）分、合闸线圈均按短时工作制设计，调试时电动分合闸连续操作不应超过10次，每次时间间隔不应小于5s，以免过热烧毁线圈。

（2）维护

1）操动机构所有转动部位均应涂润滑油，但须注意不要浸入分合闸铁心中。

2）检查各部位螺钉有无松动，发现松动应及时紧固。

3）操动机构的辅助开关及接线端子接点应无严重烧损，否则应予修复或更换。

4）操动机构的手动合闸手柄只作为调整、检修之用，不得作为断路器带负荷合闸用。

5）经过拆卸、检修的操动机构应按调试步骤检查，合格后方可投入运行。

6）操动机构在使用中应经常维护，每年还需做定期的检修。

6.分合闸线圈的更换及分合闸动作的故障排除

1）由于操作频率高或控制线路故障等原因，会烧毁分、合闸线圈。此时需要更换新线圈。必须注意薄铜套一定要放在下铸铁盖的限位槽内，否则紧固后会出现卡滞使铁芯不能自由运动，还会扎破线圈。

分闸线圈的更换，参照图2-19进行、先拆除两根出线，松开圆螺母（参见图2-20），取下铁心18，更换线圈。必须注意使线圈的上绝缘垫与线圈内圆同心，否则会改变铁心的固定位置而影响分闸性能，同时还应保证铁心在360°范围内灵活上下运动。

线圈更换完毕要做必要的手动及电动分、合闸动作，确认无误后方可投入运行使用。

2）分、合闸动作的故障排除。由于使用日久，会出现合闸扣不住现象。排除故障时，按图2-20检查其相切点A是否在C的要求内，如此点大于1则不易分闸，大于4则扣不住；还应检查接触面B处是否有异物存在，否则应调整铸铁支架接触面的高低来保证尺寸C的要求；测试搭钩扭簧是否疲劳过度，如果过度则应立刻予以更换。

图2-19 CD10Ⅰ，Ⅱ型电磁操动机构外形图

1—铸铁盖（缓冲法兰） 2—合闸铁心 3—弹簧 4—合闸铁心顶杆 5—黄铜隔磁板 6—方形缓冲板 7—合闸线圈端子 8—铸铁支架 9—信号用辅助开关 10—搭钩 11—外罩 12—分合指示牌 13—分合闸用辅助开关 14—五连杆 15—控制回路接线端子 16—主轴 17—分闸线圈 18—分闸铁心 19—方框形磁轭 20—圆筒 21—接地螺钉 22—合闸线圈 23—橡胶衬垫 24—合闸摇臂

图2-20 电磁机构连杆相对位置结构

1—圆柱销 2—搭钩 3—螺栓 4—圆螺母 5—绝缘垫 6—分闸线圈 7—分闸铁心

分、合闸动作不能正常完成，调节螺栓的位置变化也有很大关系。此螺栓合理调整一般在2mm以内。如超出合理位置，就会出现合闸铁心顶杆顶不住滚子或顶不到合闸位置而做虚功的现象。