断路器防跳回路的动作原理及故障处理

断路器防跳回路的动作原理及故障处理

山江涛陈刚

山江涛陈刚

（国网安康供电公司陕西安康725000）

摘要：断路器控制回路多种多样，其防跳回路基本设计思路都是断开合闸回路，但其实现方式却不尽相同。根据多年的二次回路检修经验，对目前广泛采用的防跳回路接线和原理给予介绍，并就实际应用中的故障排查进行探讨。

关键词：防跳；故障处理

一、断路器防跳的概念及作用

所谓的防跳，是指“防止跳跃”。跳跃是指断路器在合闸于故障线路时，如果操作控制开关未复归或控制开关触点、自动装置触点粘连，此时继电保护动作使断路器跳闸，发生的多次“跳-合”现象。断路器防跳，就是利用操动机构本身的机械闭锁或另在操作接线上采取措施，以防止这种跳跃现象的发生。

二、防跳回路的典型接线及防跳的动作原理

常用的防跳回路有两种：串联式防跳回路和并联式防跳回路，比较少见还有弹簧储能式防跳回路、跳闸线圈辅助接点式防跳回路等。以下仅就常用的两种防跳回路进行分析。

1.串联式防跳回路

串联式防跳，其防跳功能的起动由串接在跳闸回路中的防跳继电器TBJ电流起动线圈实现。TBJ是一个双线圈继电器，由串接与跳闸回路的电流启动线圈TBJ，和接于防跳回路的电压自保持线圈TBJV组成。在跳闸过程中，当TJ闭合接通TBJ回路时，防跳回路中的TBJ2闭合，电压自保持线圈启动，TBJV2闭合，TBJV1断开。如果在保护跳闸期间，HJ发生粘连，HJ->LP2->TBJV2->TBJV这条回路接通，TBJV电压自保持，使得TBJV1始终断开，合闸回路始终处于断开状态。这也就达到了防跳的目的：将断路器闭锁在跳闸状态。如果跳闸完成后没有跳令存在，则在断路器完成分闸后，跳闸回路被DL常开接点断开，TBJ电流线圈失电，此时由于HJ是断开的，不能形成TBJV电压自保持，复归。TBJV1重新闭合，合闸回路完好，不影响下次的跳合闸。

另外，当保护跳闸时TJ闭合启动TBJ后，其并联于保护跳闸出口的常开接点TBJ1闭合使TBJ自保持，直到断路器常开辅助接点DL变位断开为止，有效地防止了保护出口接点TJ断弧。串联式防跳回路，如下图所示。

2.并联式防跳回路

并联式防跳，即防跳继电器的线圈并联在合闸回路上。断路器合闸后，其常开辅助接点52a/1闭合，起动防跳继电器52YA，52YA动作并自保持，其串接于合闸回路的常闭辅助接点打开，断开合闸回路，只要外部合闸指令不消失，则52YA将持续动作，使合闸回路保持在断开状态，保证了在一个合闸指令周期内只能进行一次合闸，从而起到了“防跳”的作用。并联防跳回路如下图所示。

三、各种防跳回路的优缺点

保护的操作箱回路多采用串联式防跳回路，而断路器机构箱多采用并联式防跳回路。结合以上防跳回路原理我们可以看出各种回路的优缺点：

1.优点：

a.串联式防跳回路除具有防跳功能外，还具有防止保护出口接点TJ断弧而烧毁的功能；

b.串联式防跳回路一般集成在印刷电路板上，其所在的保护操作箱在室内，不易故障，使用可靠，维护方便；

c.并联式防跳回路在操作回路的末端，在进行断路器就地操作时依然能起作用，防跳功能最完善；

2.缺点：

a.串联式防跳回路在断路器进行就地操作时无法起作用；

b.并联式只具有防止断路器跳跃的功能，而无防止保护出口接点TJ断弧而烧毁的功能；

c.并联式防跳回路所在的机构箱一般安装在户外，运行条件较差，防跳继电器容易故障，使其可靠性降低，例如发生继电器铁心生锈、机构卡涩等问题，影响其正确动作。

需要说明的一点就是，规程明确要求“每个断路器应且只应使用一套防跳回路，宜采用开关本体防跳”。当采用断路器机构防跳时，并不意味着保护装置防跳继电器完全无用，TBJ还有一个名字叫“跳闸保持继电器”，取消的只是它的防跳功能，即TBJV的接点被短接不用，失去作用的仅仅是串联于合闸回路的TBJV的接点，TBJ的自保持功能依然保留，其仍然具有防止因跳闸回路的断路器辅助接点变位过慢，造成保护出口接点先断弧而烧毁的作用。所以，在实际应用中最好的就是串联式防跳回路的防跳功能被短接取消，而其跳闸保持功能和并联式防跳回路配合使用，既能防止保护出口接点先断弧而烧毁，又具有完整的防跳功能。

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四、防跳回路故障处理

1.防跳回路的故障类型、现象

防跳回路是断路器控制回路中的重要回路，在实际应用中，因控制回路的复杂性，防跳回路的故障难以排查，现对其故障类型、现象进行简单归纳如下：

a.双防跳：即保护操作箱防跳和断路器机构箱防跳同时使用时，表现出的典型现象如：红、绿灯同时亮、控制回路断线、断路器分、合闸操作只能进行一次等。

b.单防跳：即只用了保护操作箱防跳和断路器机构箱防跳回路中的一种，现象基本与第一种情况类似；

c.无防跳：即未采用防跳或防跳不起作用，现象为断路器存在跳跃情况。

2.故障原因及处理方法

引起前两种情况的原因主要是防跳双重化或继电器参数配合不当。有些高压断路器本身即带有防跳装置，若采用的微机保护装置也设计了防跳回路，就会形成“双防跳”设置。保护操作箱中的防跳回路与断路器机构箱的防跳回路一般不能同时使用，容易产生寄生回路。例如跳位继电器TWJ和防跳继电器TBJ或52Y配合不当，导致TWJ和TBJ或52Y均励磁，现象为红绿信号灯全亮。由于防跳继电器有自保持触点，从而导致开关分闸后，防跳继电器不返回，不能再次合闸。而导致第3种情况的原因主要是保护操作箱防跳和断路器机构箱防跳回路都未采用或采用了防跳，但防跳继电器及其辅助接点损坏。解决办法为：

a.双防跳情况下去掉任一防跳功能。优先保留断路器机构防跳回路。

b.单防跳时应排查控制回路，查看哪一部分接线错误导致防跳继电器误动作，闭锁了合闸回路，改正其回路接线；

c.需要先对二次控制回路图进行排查，看其是否设计有防跳回路，再查找防跳继电器及其辅助接点是否被短接无用；若都正常再进一步排查防跳继电器及其辅助接点有无损坏。

处理完毕后用手合方式合上断路器，并在整个保护传动试验过程中使断路器的控制把手保持在“合闸”位置；如防跳回路完好，则断路器应只跳开一次且不再合闸，否则应对防跳回路进行进一步检查。

五、结语

“防跳”功能是保证断路器安全的重要技术措施，防跳回路故障是较为常见的二次回路故障，该回路的完好与否直接决定着断路器的安全稳定运行，它的异常会造成严重的电网事故。因此继电保护技术人员需不断总结实践经验，不放过任何一个细节，本着严谨的态度处理发现的安全隐患和发生的故障，才能保证设备的安全稳定运行。

参考文献：

[1]张希泰，陈康龙，二次回路识图及故障查找与处理[M].北京：中国水利水电出版社，2005.

作者简介：

1、山江涛（1981-），男，陕西省安康市人，汉族，高级工程师，大学本科，从事专业：继电保护。

2、陈刚（1978-），男，陕西省安康市人，汉族，高级工程师，大学本科，从事专业：继电保护。