断路器故障

塑壳断路器是电器配电装置中使用广泛的一种保护电器，应用量较大而且应用范围广，以其性能优越、使用方便、价格合理，被广泛地应用在建筑工程、工厂配电等多种场合，其本身的质量优劣严重影响到日常生产、生活安全，通过多次试验，发现了许多问题，现将发现的主要问题阐述如下，并作简单的分析，仅供参考。

试验中主要进行以下项目的检测：温升、介电性能、脱扣极限和特性、额定极限短路分断能力。出现的问题主要集中在脱扣极限和特性以及额定极限短路分断能力两个项目上。

一、脱扣极限和特性项目反映的问题

以额定电流In＝100A为例，过载条件下，通1.3倍In，断路器应在2小时内脱扣，通1.05倍In，断路器应至少保持2小时不脱扣。短路条件下，通8倍In，断路器应至少保持0.2s不脱扣，通12倍In，断路器应在0.2s之内脱扣。实际检验过程中，不少产品都不能完全通过标准规定的脱扣测试。经分析出现这种问题的原因主要有：

a)用于过流保护的双金属片质量不稳定，动作时间离散性较大，造成企业无法对产品进行定量的检验。

b)企业在校验时通常采用快速校验法，但对对应的动作时间未加验证，起码是对不同时间进货的不同批次的双金属片未进行验证，不同批次的双金属片特性可能不同，如果不进行验证就有可能导致校验出的产品动作时间不准确。

c)企业检验设备及仪器仪表精确度不够，校验人员技术不够熟练，部分企业用于出厂检验的标准试验台和恒温室不符合标准要求，这些原因都可能造成校验出的产品动作时间不准确。

d)企业对标准和特性参数不够熟悉，导致同批次产品特性参数出现偏差使用出现上述问题的断路器有可能出现以下后果：1)带过电流保护功能的断路器如果未过载就不正常跳闸动作，影响用户的正常用电，给用户造成损失。2)出现过载情况断路器应进行跳闸动作却没动作从而不能起到过载保护作用，无法保护设备，甚至可能引发火灾等隐患。

二、额定极限短路分断能力反映的问题

额定极限短路分断能力是塑壳断路器的主要性能指标之一，也是塑壳断路

器的工艺设计水平的象征。该能力是塑壳断路器的极限性能，因此出现的问题相对较多。

1.试品破裂

产生的原因有：

a)产品外壳材料不符合要求，外壳厚度不够或者外壳材料成分比例不正确，造成外壳无法抵挡试品在分断短路电流时产生的电弧能量。

b)用于铆合的铆钉材料不符合要求，铆钉材料过薄或者强度不够，使产品无法抵挡试品在分断短路电流时产生的电弧能量。

c)灭弧性能不良，用于灭弧的栅片数量不够或过薄。灭弧栅工艺较差，用作固定的红杠纸板较薄，在电弧能量的冲击下造成灭弧栅散架，灭弧片挡住喷弧口，使电弧能量无法从喷弧口释放。

2.试品在试验过程中产生无法合闸的现象产生的原因有：

a)用于过电流保护的双金属片质量不稳定，在大容量的短路电流冲击下，造成严重变形，使脱扣器无法再扣。

b)触头材料不符合要求，有些企业用非银基合金，甚至使用裸铜，使产品在分断短路电流时触头过分烧损，触头超程缺失。

c)产品内部软连接、线圈线径过小，在大容量的短路电流通过时产生高温，导致内部机构变型，合闸机构无法到位。

d)灭弧性能不良，无法快速灭弧，使分断过程中产生的电弧能量滞留在产品内部，导致内部机构烧损。

3.试品在试验过程中产生不通电的现象产生的原因有：

a)产品触头材料不符合要求或在分断过程中动作时间过慢使触头严重烧损，产品手柄虽然在合闸位置，但动静触头无法接触。

b)触头镀银没有达到规定的厚度或者触点的焊接质量不好导致在试验过程中触头接触不良甚至触头几乎全部熔化；断路器内采用的铜编织线线径太小，通断时易被烧断。

4.试品在分断试验后验证介电性能时产生耐压击穿产生的原因有：

a)产品外壳材料不符合性能要求，在分断过程中经不住电弧的烧蚀，造成产品内部严重碳化。

b)产品在分断试验过程中由于受到大容量短路电流产生的高温以及电弧能量的冲击，使产品本身内部器件位置发生变化甚至变形，从而使产品本身的安全距离不能达到要求。额定极限短路分断能力出现上述问题可能造成的后果：当用电设备或线路故障引起短路时，塑壳断路器必须具备可靠分断能力。如果断路器不能正常分断短路电流，那么就无法消除实际使用中故障所引发的设备损坏或直接产品故障带来的火灾隐患；在较大型的电力系统中，有多条供电回路，有许多保护开关，如果出现短路情况，塑壳断路器没有及时分断，势必会引起上级保护开关延时保护，造成更大范围的停电，造成不必要的损失

空气断路器（塑壳断路器）故障排除及处理办法

本文来自上海人民電氣有限公司（乐清市九电电气有限公司）http://www.rm-sh.com

我们在这里将一些比较常见的空气断路器出现的问题，罗列给大家，供大家参考，原因分析后面的1、2相当远处理办法1、2的答案，如果有的处理办法多出是我们根据实际情况分析的结果。后续我们继续讲断路器的维护和检修。

手动操作断路器不能闭合

原因分析：

1、失压脱扣器无电压或线圈损坏。

2、储能弹簧变形，导致闭合力减小。

3、反作用弹簧力过大。

4、机构不能复位再扣。

处理办法：

1、检查线路，施加电压或更换线圈。

2、更换储能弹簧。

3、重新调整弹簧力。

4、调整再扣面至规定值。

电动操作断路器不能闭合

原因分析：

1、操作电源电压不符。

2、电源容量不够

3、电磁铁拉杆行程不够

4、电动操作机构点位开关变位

5、控制器中整流管或电容器损坏

处理办法：

1、调换电源

2、增大操作电源容量

3、重新调整或更换拉杆

4、重新调整

5、更换损坏元件

有一相触头不能闭合

1、一般型断路器的一相连杆断裂

2、限流断路器斥力开机构的可折连杆之间的角度变大

处理办法：

1、更换连杆

2、调整至原技术条件规定值

分励脱扣器不能使断路器分断

原因分析：

1、线圈短路

2、电源电压太低

3、再扣接触面太大

4、螺丝松动

处理办法：

1、更换线圈

2、调换电源电压

3、重新调整

4、拧紧

欠电压脱扣器不能使断路器分断

原因分析：

1、反力弹簧变小

2、如保储能释放，则储能弹簧变小或断裂

3、机构卡死

处理办法：

1、调整弹簧

2、调整或更换储能弹簧

3、消除卡死原因，可能弹簧生锈

启动电机时断路器立即分断

原因分析：

1、过电流脱扣器瞬动整定值太小或选用不对

处理办法：

1、调整瞬动整定值

2、如有空气式脱扣器，则可能阀门失灵或橡皮膜破裂，查明后更换

3、断路器的选用不对，启动电流大于额定电流导致启动脱扣

断路器闭合后经一定时间自行分断

原因分析：

1、过电流脱扣器长延时整定值不对

2、热元件或半导体延时电路元件变化

处理办法：

1、重新调整

2、更换空气断路器（塑壳断路器）

3、设备用电超过断路器的额定电流，导致长期（短期）超负荷运行，使断路器过一段时间自动分断。建议选用电流高一等级的断路器。

欠电压脱扣器噪音

原因分析：

1、反力弹簧太大

2、铁心工作面有油污

3、短路环断裂

处理办法：

1、重新调整

2、清除油污

3、更换铁心或衔铁

断路器温升过高

原因分析：

1、触头压力过低

2、触头表面过分磨损或接触不良

3、两个导电零件连接螺丝松动

4、触头表面污染和氧化

处理办法：

1、调整触头压力或更换弹簧

2、更换触头或清理接触面，不能更换者，只好更换整台断路器

3、拧紧螺丝

4、清除油污或氧化层

辅助开关不通

原因分析：

1、辅助开关的动触桥卡死或脱落

2、辅助开关传动杆断裂或滚轮脱落

3、触头不接触或氧化

处理办法：

1、拨正或重新装好触桥

2、更换传动杆或辅助开关

3、调整触头，清理氧化膜

带半导体脱扣器的断路器误动作

原因分析：

1、半导体脱扣器元件损坏

2、外界电磁干扰

处理办法：

1、更换损坏元器件

2、清除外界干扰，例如邻近的大型电磁铁的操作、接触器的分断、电焊等，予以隔离或更换线路

漏电断路器经常自行分断

原因分析：

1、漏电动作电流变化

2、线路有漏电

处理办法：

1、送制造厂重新校验

2、选找原因，如系导线绝缘损坏，需更换。

漏电断路器不能闭合

原因分析：

1、操作机构损坏

2、线路某处有漏电或接地

处理办法：

1、送制造厂修理

2、消除漏电处或接地处理故障

电气线路中使用的低压电器很多，结构繁简程度不一，这里首先分析各低压电器所共有的各零部件常见故障及维修方法，然后再分析一些常用低压电器的常见故障及维修方法。 1 低压电器零部件常见故障及维修

1．1 触头的故障及维修

(1)触头过热。触头接通时，有电流通过便会发热，正常情况下触头是不会过热的。当动静触头接触电阻过大或通过电流过大，则会引起触头过热，当触头温度超过允许值时，会使触头特性变坏，甚至产生熔焊。产生触头过热的具体原因分析

如下：①通过动、静触头间的电流过大。任何电器的触头都必须在其额定电流值下运行 ，否则触头会过热 。造成触头 电流过大原因有系统电压过高或过低；用电设备超载运行；电器触头容量选择不当和故障运行四种可能。②动静触头间的接触电阻变大。接触电阻的大小关系到触头的发热程度 ，其增大的原因有 ：一是因触头压力弹簧失去弹力而造成压力不足或触头磨损变薄，针对情况应更换弹簧或触头；二是触头表面接触不良。例如在运行中，粉尘、油污覆盖在触头表面，加大了接触电阻；再如 ，触头闭合分断时，因有电弧会使触头表面烧毛、灼伤，致使残缺不平和接触面积减小，而造成接触不 良。因此应注意对运行中的触头加强

保养。对铜制触头表面氧化层和灼伤的各种触头可用刮刀或细锉修正；对大、中电流的触头表面，不求光滑，重要的是平整；对小容量触头则要求表面质量好；对银及银基触头只需用棉花浸汽油或四氯化碳清洗即可，其氧化层并不影响接触性能。维修人员在修磨触头时，切记不要刮削销削太过，以免影响使用寿命，同时不要使用砂布或砂轮修磨，以免石英砂粒嵌于触头表面，反而影响触头接触性能。

对于触头压力的测试可用纸条凭经验来测定。将一条比触头略宽的纸条(厚 0．01 mm)夹在动、静触头间，并使开关处于闭合位置，然后用手拉纸条，一般小容量的电器稍用力，纸条即可拉出；对于较大容量的电器，纸条拉出后有撕裂现象。以上现象表示触头压力合适。若纸条被轻易拉出，则说明压力不够 ；若纸条被拉断，说明触头压力太大。

调整触头的压力可通过调整触头弹簧来解决。如触头弹簧损坏可更换新弹簧或按原尺寸自制。触头压力弹簧常用碳素钢弹簧丝来制造 ，新绕制的弹簧要在 250 oC～300 oC的条件进行回火处理，保持时间约 2O～40 min，钢丝直径越大，所需时间越长。镀锌的弹簧要进行去氧处理，在 200 oC左右温度中保持 2 h，以便去脆性。

(2)触头磨损。触头磨损有两种：一种是电磨损，由于触头间电火花或电弧的高温使触头金属气化所造成的；另一种是机械磨损，由于触头闭合时的撞击触点接触面滑动摩擦等原因造成。

触头在使用过程中，因磨损会越来越薄，当剩下原厚度的 1／2左右时，就应更换新触头；若触头磨损太快，应查明原因，排除故障。

(3)触头熔焊。动静触头表面被融化后焊在一起而分断不开的现象，称为触头的熔焊。当触头闭合时，由于撞击和产生震动，在动静触点间的小间隙中产生短电流、电弧温度高达 3000 oC～6000 oC 可使触头表面被灼伤或熔化，使动、静触头焊在一起。发生触头熔焊的常见原因是选用不当，使触头容量太小，而负载电流过大；操作频率过高；触头弹簧损坏初压力减小。触头熔焊后，只能更换新触头，如果因触头容量不够而产生熔焊，则应选用容量大一些的电器。

1_2 电磁系统的故障及维修

(1)铁心噪音大。电磁系统在工作时发生一种轻微的“嗡嗡”声，这是正常的；若声音过大或异常，可判断电磁机构出现了故障。①衔铁与铁心的接触面接触不 良或衔铁歪斜。铁心与衔铁经过多次磁撞后端面会变形和磨损，或因接触面上积有尘垢，油污 、锈蚀等，都将造成相互问接触不良而产生振动和噪声。铁心的振动会使线圈过热，严重时会烧毁线圈，对 E形铁心，铁心中柱和衔铁之间留有 0．1-0．2 mm的气隙，铁心端面变形会使气隙减小，也会增大铁心噪声。铁心端面若有油垢，应折下清洗；端面若有变形或磨损，可用细砂布平铺在平板上，修复端面。②短路环损坏。铁心经过多次碰撞后 ，装在铁心槽 内的短路环 ，可能会出现

断裂或脱落。短路环断裂常发生在槽外的转角和槽口部分，维修时可将断裂处焊牢，两端用环氧树脂固定；若不能焊接也可换短路环或铁心，短路环 跳出时，可先将短路环压人槽内。③机械方面的原因。如果触头压力过大或因活动部分运动受卡阻，使铁心不能完全吸合，都会产生较强振动和噪声。

(2)线圈的故障及维修。①线圈的故障。当线圈两端电压一定时，它的阻抗越大，通过的电流越小。当衔铁在分离位置时，线圈阻抗最小 ，通过的电流最大；铁心吸合过程中，衔铁与铁心间的问隙逐渐减小，线圈的阻抗逐渐增大，当衔铁完全吸合后，线圈电流最小，如果衔铁与铁心间不管是何原因，不完全吸合，会使线圈电流增大，线圈过热，甚至烧毁。如果线圈绝缘损坏或受机械损伤而形成匝间短路，或对地短路，在线圈局部就会产生很大的短路电流，使温度剧增 ，直至使整个线圈烧毁。另外，如果线圈电源电压偏低或操作频率过高，都会造成线圈过热烧毁。②线圈的修理。线圈烧毁一般应重新绕制。如果短路的匝数不多，短路又在接近线圈的端头处，其他部分尚完好，即可拆去已损坏的几圈，其余的可继续使用，这时对电器的工作

性能的影响不会很大。

(3)灭弧系统的故障及维修0灭弧系统的故障

是指灭弧罩破损、受潮、炭化、磁吹线圈匝问短路， 弧角和栅片脱落等。这些故障均能引

起不能灭弧

或灭弧时间延长。若灭弧罩受潮，烘干即可使用；炭化时可将积垢刮除；磁吹线圈短路时可用一字

改锥拨开短路处；弧角脱落时应重新装上；栅片脱落和烧毁时可用铁片按原尺寸配做