1 引言
斷路器作為電力系統(tǒng)中*為重要的電氣設(shè)備，起到通斷工作電流、故障電流的重要作用，對于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行具有重要意義。斷路器機械特性是檢驗斷路器分合閘時間、分合閘同期情況的一項重要指標(biāo)，對于斷路器的工作狀態(tài)和壽命有著重要的影響。許多專家學(xué)者對于斷路器機械特性情況從不同角度進行介紹。文獻[1]對斷路器特性進行研究，對斷路器的各種狀態(tài)因素的檢測理論進行了介紹；文獻[2]從斷路器機械特性試驗數(shù)據(jù)方面展開研究，闡明了機械特性試驗數(shù)據(jù)分析處理存在的主要誤區(qū)及危害；文獻[3]從斷路器機械特性試驗的要點角度出發(fā)，對機械特性試驗的作用、意義、注意事項等進行了詳細的介紹。本文從機械特性數(shù)據(jù)異常方面展開研究，結(jié)合自身工作經(jīng)驗對機械特性數(shù)據(jù)異常情況進行簡單分析。
2 斷路器機械特性試驗介紹
斷路器機械特性試驗主要包括兩部分，分別為機械特性試驗和低電壓特性試驗。機械特性試驗主要檢測斷路器的合閘時間、合閘同期、分閘時間、分閘同期以及金短時間等。我國電力規(guī)程[4]對開關(guān)的分合閘時間做出了明確的規(guī)定，“合閘時間”指接到合閘命令瞬間起到所有觸頭接觸的瞬間為止；“分閘時間”從開關(guān)接到分閘指令起到所有觸頭分離瞬間為止?！胺郑ê希╅l同期”指三相觸頭分（合）閘時間*大的時間差值。“金短時間”在合-分操作中，從所有觸頭接觸瞬間到分閘時刻所有觸頭分開瞬間的時間段。如果斷路器動作過快，易造成斷路器部件損壞，縮短使用壽命。斷路器動作過慢，加大滅弧時間，燒壞觸頭，造成越級跳閘。低電壓特性試驗的作用是檢測斷路器分合閘線圈的可靠性，主要檢測斷路器合閘線圈在 85%給定電壓下可靠合閘，分閘線圈在 65%電壓下可以可靠分閘，分合閘線圈在 30%給定電壓下保證不動作
3 斷路器機械特性試驗接線及原理
在市場上存在大量的機械特性測試儀，各廠家產(chǎn)品接線方式大致相同。如圖 1 所示為實際斷路器機械特性測試儀外觀圖，圖 2 為在進行機械特性試驗時的接線圖。
如圖 2 所示，電源端口接入交流 220V 的電源為儀器提供電源；內(nèi)觸發(fā)紅線接在合閘線圈端子提供合閘觸發(fā)脈沖，綠線接在分閘線圈端子上提供分閘觸發(fā)脈沖，黑線接在線圈的負極公共端；測量通道接線對應(yīng) ABC 三相接在斷路器的上端口，黑線接地公共端與斷路器的下端口相連，形成一個閉合的回路。機械特性測試儀的測試通道通過斷路器的分合閘實現(xiàn)回路的閉環(huán)，同時檢測斷路器的分合閘時間和分合閘速度。
4 斷路器機械特性試驗常見故障及分析
4.1 接地對機械特性試驗的影響
測量通道的接線通常將一端接在斷路器的上端口，斷路器下端口通過短接線將三相短接直接接地。如圖 2 所示，通過斷路器的接地端與儀器的接地端相連來形成通路，所以與斷路器接地端的隔離刀閘的接地刀可靠連接對于機械特性試驗具有很大的影響。在進行斷路器機械特性試驗的過程中，會在機械特性儀上顯示數(shù)據(jù)缺失，即某一相或幾相的分合閘時間沒有顯示，這就有可能是接地刀合不到位有關(guān)。
在進行斷路器機械特性試驗的時候還可能會由于斷路器兩側(cè)接地刀都處于投入狀態(tài)，導(dǎo)致測試儀的短路，而無法檢測到斷路器分合閘時間數(shù)據(jù)的情況產(chǎn)生，接線如圖 3 所示。對于電壓等級較高的場所，如果斷路器兩側(cè)及測試設(shè)備不接地的情況，可能會受到現(xiàn)場靜電場的干擾，對于設(shè)備的采樣過程產(chǎn)生強烈的數(shù)據(jù)干擾，甚至?xí)x器產(chǎn)生破壞。通?？梢圆捎脤y試儀器裝在金屬盒內(nèi)進行磁屏蔽的方法和光電隔離法進行強磁場的削減。
4.2 接線錯誤對機械特性試驗的影響
接線錯誤主要包括兩部分的情況，一種是內(nèi)觸發(fā)線接線錯誤，一種是測試通道接線錯誤。測試通道線的接線錯誤，會導(dǎo)致數(shù)據(jù)采集產(chǎn)生錯誤或者數(shù)據(jù)采集失敗。內(nèi)觸發(fā)線接線錯誤可能會導(dǎo)致觸發(fā)脈沖的觸發(fā)失敗，不能使斷路器正常的分合閘，也有可能引起斷路器的誤動作，引起不必要的問題出現(xiàn)。在機械特性的測試過程中，觸發(fā)線接錯可能會導(dǎo)致測試儀器的損壞。其實質(zhì)是分合閘觸發(fā)脈沖直接與測試儀的公共端負極或者設(shè)備金屬外殼、接地端相連，引起觸發(fā)脈沖直接放電，產(chǎn)生“打火”現(xiàn)象。需注意的是在做機械特性試驗時，將內(nèi)部控制電源斷開，否則發(fā)出分合閘觸發(fā)脈沖時候，控制電源對設(shè)備返送電，影響設(shè)備安全。特性試驗儀器接線的時候，要注意明確分合閘線圈對應(yīng)端子，*好是具有豐富試驗經(jīng)驗的工作人員進行導(dǎo)線的連接。
4.3 二次回路及轉(zhuǎn)換開關(guān)對機械特性試驗的影響
斷路器機械特性試驗的內(nèi)觸發(fā)線常接于分合閘回路外部端子，但是從分合閘回路的控制線圈角度出發(fā)，需要經(jīng)過諸多的電氣元件觸點，如圖 4 所示。為了保護分合閘線圈的安全，通常不會將觸發(fā)脈沖直接接在線圈上，需要通過接觸器的輔助觸點和防跳繼電器的觸點避免線圈燒毀。
轉(zhuǎn)換開關(guān)主要用于遠方與就地的切換開關(guān)。在進行機械特性試驗的時候，對于轉(zhuǎn)換開關(guān)應(yīng)該旋轉(zhuǎn)至就地位置，通過這樣的方法可以避免遠方操作與現(xiàn)場機械特性試驗之間的矛盾操作。例如，在做合閘特性試驗的時候，還沒有做好接線準(zhǔn)備，而斷路器有其他方面的工作進行合閘或者閉鎖等操作影響機械特性試驗的開展。
5 結(jié)論
斷路器機械特性試驗對斷路器的穩(wěn)定運行具有重要意義。本文針對機械特性試驗中常見的問題，結(jié)合自身工作經(jīng)驗進行了簡單的分析，并對其中的現(xiàn)象和解決方法進行說明，對于斷路器機械特性試驗的日常工作和發(fā)展具有一定的意義。
