高压断路器控制回路中的微动开关

高压断路器控制回路中的微动开关

谢育鹏

谢育鹏（国网福建检修公司）

摘要：微动开关是电气控制回路里面经常采用的设备，其质量的好坏直接影响控制及信号回路的稳定性。文章介绍了微动开关的构造及工作原理，然后从一起电力事故讨论微动开关的重要作用。最后提出在监造及投产验收中应从外形尺寸、电气要求（电压/电流）、可靠性（机械/电气寿命）、环境因素（危险环境、温度范围）及机构认证等几个方面对微动开关进行质量验收。作为微动开关在电力系统中的电气设备应用日益普及的今天，作为一名电力工作者，我们都要充分重视其作用。

关键词：微动开关；监测模块；速动机构

0引言微动开关这种小型的机电开关自二十世纪三十年代问世以来，便不断地发展以满足各种不同的应用要求，包括电力技术、航空航天、家用电器、锅炉控制、医疗设备、喷淋系统、测试设备、计时器及自动售货机等。微动开关通常用于位置控制、液位控制、温度检测等各种场合。在电力系统中，微动开关主要串于开关或刀闸的控制回路中，通过对储能压力、液压压力、操作位置的状态监视，改变自己常开常闭接点的通断状态，进而实现对电气控制回路的控制。

1什么是微动开关及其动作原理微动开关是具有微小接点间隔和快动机构，用规定的行程和规定的力进行开关动作的接点切换，外部具有覆盖外壳和驱动杆的一种开关。它主要为五个部分构成，分别为：①外壳：具有绝缘性能好，机械强度高，用以保护内部机构②外引端子：和外部电气控制回路相连③传感器：将来自外部的力或者行程传递给内部机构④速动机构：采用优质的导电弹簧材料，执行速动动作⑤接点：切实打开或关闭电气回路下面是其具体构造图：

2一起由于微动开关材质问题而导致的事故分析2012年5月4日19：38，500kV某变电所监控系统报：#3联变500kV侧5041开关油压低闭锁分闸1。两个小时后，运行人员向调度方汇报5041开关断路器本体的Ⅰ类缺陷，并将事故开关由运行转检修操作完毕。

检修人员进站检查后，发现该开关为新东北电气高压开关有限公司生产的ZHW-550型HGIS断路器，操作机构为ABB产HMB4.3液簧机构，于2011年11月投入运行。检修人员在拆开三相开关机构箱盖后同时检查机构弹簧的储能状态，发现弹簧有正常储能，观察机构内油位正常，无渗漏油痕迹，这说明了一次机构这边油压也为正常[1]。

故我们借此判断这起事故一次机构应该完好无损，并进而转向检查二次告警信号问题，在检查时发现B相断路器监测模块处的弹簧行程第七对微动开关常闭接点通了，并由于该常闭接点的导通导致了油压低闭锁分闸1信号的发出。

HMB4.3机构监测模块是由带凸轮装置的限位开关、位于碟片弹簧装置圆盘上的齿条齿轮啮合装置、标志碟簧升缩量的信号灯和压力释放装置等组成[2]。限位微动开关监测碟簧的储能状态，由于限位开关的转动与碟簧的轴向运动关联，故可以直接反映后者的储蓄能量值，且这一测量值不受温度影响。一样的，限位微动开关也可以对电磁阀的分合闸操作进行闭锁，以防止碟簧压力变形不满足规定值而造成断路器的误操作。断路器进行分合闸操作造成的油压降低，通过限位开关可控制油泵自动启动打压，以补充能量。一般限位微动开关共有八对，功能依次为“启动打压”、“重合闸告警”、“重合闸闭锁”、“合闸告警”、“合闸闭锁”、“分闸告警”、“分闸1闭锁”、“分闸2闭锁”八对。现场损坏的微动开关位置及照片如下图：

图3损坏的微动开关图如图4的电气闭锁回路63QT、63QC、63QR分别是压力低闭锁跳闸、压力低闭锁合闸、压力低闭锁重合闸继电器，相应的63QTX、63QCX、63QRX分别是他们对应的信号继电器，当碟簧机构监视分闸1闭锁的行程微动开关63QT其簧片断裂时，即便此时液压油压力足够，碟簧行程位置足够压住微动开关的驱动装置——小凸轮，但该微动开关速动机构——小簧片已经损坏，因此微动开关的常闭接点仍旧闭合，导致后面的信号告警继电器63QTX励磁并自保持，而向监控发出“油压低分闸闭锁1”信号。

经检修人员更换该损坏的微动开关并送上开关控制电源后，告警信号消失。

图4HMB4.3油压低闭锁重合闸、合闸、分闸及其告警回路图3事故原因分析及防范措施该起事故的直接原因为微动开关的小簧片断裂，就证明此微动开关存在一定的设计缺陷，就是不能抗震，震动强度过大时，中间小簧片容易脱落造成误报信号或控制闭锁，针对该起事故的防范措施有以下几条：1、希望厂家能给出该型号微动开关的一些抗震及电流通断次数的试验报告及检测证书，对不符合要求的微动开关应及时更换配件材质，或改用其他型号的微动开关。

2、对已投产的此类型的断路器，其类似的微动开关应及时进行备品存储，要求与厂家联系购买事宜。该微动开关型号为D-74211，NU1.X。

3、由于微动开关等封闭在开关机构筒内，所以在监造及验收时应该拆盖检查，并按照JB/T3022-2004《中华人民共和国机械行业标准——微动开关》，从外形尺寸、电气要求（电压/电流）、可靠性（机械/电气寿命）、环境因素（危险环境、温度范围）及机构认证等几个方面对微动开关进行质量验收[3]。

参考文献：[1]国网福建检修公司技术监督简报[J]．国网福建检修公司，2012．[2]刘劲松，于磊．HMB—4.3型弹簧液压机构原理简介[J]．电力自动化设备，2012，28（10）：130-132．[3]JB/T3022-2004《中华人民共和国机械行业标准——微动开关》国家标准．作者简介：谢育鹏，1985.08，福建厦门，大学本科，华北电力大学（北京），国网福建检修公司，工程师，从事变电检修，邮编361001。