(桂林狮达机电技术工程有限公司广西桂林541004)
摘要:高压真空接触器目前在我国的各种电力设备和其他高压电机设备中都在广泛使用,该元件的完好程度和运行状态对于机器设备整体的运转情况以及运行安全都有着重要的影响,因此相关检测及维修人员必须在日常工作中对该部件认真检查,及时发现问题,并做好日常的维护工作,以保证生产工作的正常开展。
关键词:高压真空接触器;检测;维护
一、高压真空接触器的工作原理
(一)机械保持型接触器动作原理
合闸线圈带电后驱动合闸电磁铁,使接触器主触头闭合,合闸完成后由机械锁扣装置将接触器保持在合闸状态。合闸电磁铁动作过程中将分闸弹簧压缩,分闸时分闸电磁铁带电动作,使合闸锁扣装置脱扣,由分闸弹簧驱动操作机构实现分闸。
(二)电气保持型接触器动作原理
合闸时,合闸继电器与合闸保持继电器在合闸过程中进行瞬时切换:合闸继电器失电后,瞬时切换为合闸保持继电器带电,从而使合闸线圈始终保持带电,使接触器主触头处于合闸状态;合闸电磁铁动作过程中将分闸弹簧压缩,分闸时,切断合闸保持继电器电源,合闸线圈失电,在分闸弹簧的作用下,接触器主触头迅速分开。
(三)永磁保持型接触器动作原理
合闸时,合闸线圈励磁,产生与永久磁铁的永磁力方向相同的电磁力,共同作用于衔铁,实现合闸;合闸完成后,合闸线圈断电,永磁力单独作用于衔铁,使接触器保持在合闸位置。分闸时,分闸线圈励磁,产生与永磁力方向相反的电磁力,削弱了永磁铁对衔铁的作用,与分闸弹簧共同作用,实现分闸。
二、对高压真空接触器进行检测与维护分析
(一)对真空触头灭弧室真空度的检测
高压真空接触器中最为重要的一个部件就是真空触头灭弧室。在实际操作中,往往由于疏忽了对灭弧室的真空度的检测,未能及时发现灭弧室的漏气的现象而造成安全事故。因此在日常检测中对于其真空度的检测必须加以重视。在检测工作中可以采用单元分钟内42千伏工频耐压的操作方式,严格定期对真空度加以检测。在开展检测实验时要注意将真空接触器与高压柜内的其他电器元件分开。具体操作方法为:首先对整机进行分闸,然后用夹具将一个灭弧室内的动触头和静触头用夹具拉开,保持为额定的实验开距,然后在两触头端逐渐加压,并注意要将工频电压维持在42千伏。加压一分钟后,如果电流没有发生突变,则可以认为真空度检测合格。如果电流发生改变则说明存在问题,需要对三相给予更换。
(二)对真空接触器的磨损情况进行检查
高压电机在长期使用后,其内部真空接触器的触头会发生磨损的情况,另外真空接触器的超行程以及同期性也会发生改变,因此在日常检测中要严格记录每一次的微调数值,同时精密计算调整的累计程度,当累计值大于3毫米时必须对灭弧室进行及时的更换,以保证设备的正常运转。在检测与维护中还应该注意检查设备在正常工作时真空接触器的发热情况,同时还要检查在设备发生故障时真空接触器遮断性能。这种检测应该对当真空接触器处于闭合状态下时主触头的电阻值进行测量。测量可以采用电压降法等方法,并注意引线和接头电阻对于测量结果的影响。如果在检测时发现主触头的电阻值超过100微欧时要及时对该元件进行更换。可以以六个月为一个检查周期,对真空接触器进行一次比较彻底的维护,以校正真空接触器的超行程以及同期性。
(三)要注意检测真空接触器的电压值
此项检测主要是对吸合电压以及释放电压进行检查。一般可以使用调压器进行测试,并用万用表进行实况监测。在检测时要密切注意观察,当控制电压为额定电压的3/4时接触器是否能够完成吸合,以及将电压降至额定电压的1/3以下时真空接触器能否实现断开。如果出现问题,应该对元件进行必要的维修。
(四)要注意对绝缘电阻的测量
对于主回路要求其相之间以及相地之间的绝缘度要与真空度相同,这项检测也可以在检测真空度的同时进行。检测时主回路时可以用两千五百伏的摇表对绝缘电阻进行测量,其检测数值如果超过500M则可视为正常,如果数值低于此标准则应及时进行维修作业。对于辅助性的回路在日常检测中也可以利用500伏的摇表同时进行监测,如果检测数值低于1M时,需要对其进行维修或更换。
(五)要注意对高压柜内的电器元件进行检测
真空接触器通常在输出端会安装并联的高压压敏电阻以及高压电容,用以吸收设备在操作中所产的生过电压,防止设备受到损害。因此,在检查真空接触器时还要注意对高压柜内的电阻和电容也要进行检测。
1.对高压压敏电阻的检测
检测压敏电阻可以将直流电压加载在电阻的两个端口,并将电流控制在1毫安,此刻如果测得的电阻值在11千瓦左右(误差不超过0.5千瓦),那么可以视为压敏电阻正常,如果误差值加大时,则应及时对该元件进行更换维护。
2.对高压电容的检测可以对压敏电阻施加一定的电压,电压应为直流稳定的电压,并在此电压下测量元件的电流情况,如果其电流值超过30毫安则应及时对元器件进行维护更换。
(六)应注意检查维护的其他项目
在检测与维护工作中除了对于必要的数值进行检测实验外,还要注意对高压真空接触器的硬件设备的维护保养。(1)每次对高压真空接触器进行检查时,要注意保持真空灭弧室以及高压柜内其他电器元件的干燥,并对各部件进行清洁维护。同时可以适当的在真空接触器运转中较易磨损的部位加注润滑剂,减轻元件的磨损程度,保证机器设备的正常运行。(2)除主触头外,还要对真空接触器的其他辅助触头进行检查。检查范围应包括检查触头表面是否清洁干燥,是否出现元件损伤情况,并测试其接触的压力。同时对动静触头还要检测其超行程程度,弹簧的形变系数以及弹簧的倔强系数。其他如机器设备是否处于水平工作面,各部件之间的焊接是否稳定等项目也应在日常检测与维护中一并进行。
三、实例分析
(一)故障现象
某机械保持型高压真空接触器在合闸操作中能听见合闸电磁铁动作的声音,但不能可靠合闸。
(二)处理经过
将接触器手车拉出间隔,检查合闸回路各元器件良好,各触点接触良好;测量合闸线圈直流电阻值正常;检查柜内闭锁装置无变形;用试验仪器对接触器手车进行合闸操作,其动作电压合格,合闸后机械保持组件扣合良好。将手车送入间隔,发现当接触器摇至柜体面板上的工作位置指示灯亮时,手车仍能摇进,摇把再继续摇进约180°,手车方才到位。摇出接触器手车,对位置开关进行适当调整,使手车到达实际工作位置时,工作位置指示灯正好点亮。将手车摇至工作位置,通知运行人员进行合分闸操作3次,接触器均动作正常。
(三)原因分析
工作位置指示与手车的实际位置有误差,手车没有摇到工作位置是造成此类故障的主要原因。接触器频繁操作所产生的震动,使位置开关与开关挡块发生了相对位移,位置开关在手车到达工作位置前接通。看到工作位置指示灯亮起,操作人员误以为手车已经到位,便对接触器进行合闸操作。此时由于手车并不在实际工作位置,机械连锁挡板使接触器手车的合闸锁扣装置无法锁扣,接触器合闸后立即跳开。
总之,高压真空接触器的运行情况会直接影响整个电机设备的正常运转,因此检修人员必须在检测工作中认真负责,对真空接触器的各个元件逐项进行检测,并对发现的问题及时进行维修,同时要将检测和维护工作形成制度,确定标准和规则,定期开展,做好对设备的日常维护工作,保证设备的安全运行,保证生产活动的正常开展。
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