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摘要:本文主要对电磁式剩余电流动作断路器相关内容进行分析,其中着重探究电磁式剩余电流动作断路器实效成因以及解决的措施。通过对上述内容的分析,以期为相关的工作人员提供参考和借鉴。
关键词:电磁式剩余电流动作断路器;失效分析;可靠性
一、引言
在新的时代背景下,越来越多的人们重视用电安全。在用电过程中,剩余电流动作断路器是一个重要的保护电器,其能够对用户的人身安全有效保证,避免火灾。对剩余电流动作断路器应用,其保护动作与电网电压之间不存在关系,因此有较高的可靠性,且应用范围也更加广泛。为了保证该设备的可靠性,国家结合具体情况制定了相应的标准,并进行了相应的试验规定。
二、电磁式剩余电流动作断路器应用原理
电磁式剩余电流动作断路器主要的元器件包括如电阻、按钮、主导线等,主要的用途为对存在剩余电流的产品的工作状态进行相应的模拟,帮助相应的用户开展定期试验工作,从而保证产品运行的正常性。如果有电流差存在于两电流之间,很容易出现铁心磁化的情况,从而使得一定的电压在脱扣器线圈中输出。
电磁脱扣器、剩余电流检测互感器以及主电路等是电磁式剩余电流动作断路器的主要部位。零序互感器会检测出剩余电流动作断路中主电路的漏电信号,随后会借助电路互感器二次侧绕组,传递信号到电磁脱扣器中。剩余电流信号会与产品定值相比较,在到达产品定值后,会触发相应得到动作,操作机构锁扣在脱扣顶杆作用下,进行相应的运动,从而有效实现主电路分断工作。电磁式脱扣是电磁式剩余电流动作断路器中的核心部分,主要包括部分如磁轭、衔铁等。在闭合状态下,线圈中并没有电流。电流经过电磁式脱扣器后,在到达产品定值后,磁场会在线圈周围产生,在此程序中,磁场与磁场之间会出现抵消的情况,且弹簧反力大于电磁吸力,电磁式脱扣器此时发生动作。电磁式剩余电流动作断路器另一重要组成部分即是操作机构。跳扣、支架、推杆、手柄、杠杆、锁扣等都是操作机构的主要组成部分。在闭合状态下,锁扣会被跳扣咬住,成为四连杆机构,该机构为储能状态。在动作状态下,电磁式脱扣器的顶杆会带动推杆运动,此时锁扣与跳扣受到影响分开,不再形成四连杆机构。
三、电磁式剩余电流动作断路器试验
相关研究人员就电磁式剩余电流动作断路器实效相关因素进行分析,主要包括以下试验。
(一)开展气候试验
对于正常出厂的产品,在进行气候试验的过程中,会有50%的故障率,在测量不同动作电流值的过程中, 对于产品第一次出现的剩余动作电流整定值,会出现增大的情况,一些产品的动作电流值会比标准规定大。在未开展动作时,可以测试剩余电流,对产品正常动力有效保证。在对操作机构脱扣力测量的过程中,平均动作时产生的脱扣力小于第一次产生的脱扣力,会出现偏大的情况,随后再次测量后,会回到正常的动作值。结合测量结果来看,在开展气候试验的过程中,产品会形成不动作的情况。而该实验主要是基于产品的使用环境,因此可以说明产品在应用的过程中,可靠性有待提升。
(二)开展寿命试验
在开展寿命试验的过程中,可以选择正常出厂的几台电磁式剩余电流动作断路器,进行循环性试验,首先进行重复性的断开操作,随后进行试验装置操作。测量试验后产品剩余动作电流值以及脱扣力。随后相关工作人员对试验结果进行分析,对于寿命试验后的产品,可以看出操作机构中的脱扣力,会呈现出下降的趋势。
(三)开展防尘试验
在剩余电流断路器相关标准中,缺少相关标准,因此主要按照粉尘试验的标准。在具体防尘试验过程中,需要首先选择正常运行的防尘试验机,随后测量产品剩余动作电流值和脱扣力。
四、电磁式剩余电流动作断路器失效成因
本节主要对电磁式剩余电力动作断路器失效的成因进行分析,主要包括以下三方面成因。
(一)断路器中的操作机构脱口力改变
对于断路器中的操作机构脱口力改变,主要包括变大、变小两种情况。导致机构脱口力增大的原因主要为:其一,是受到潮湿环境的影响,内部构件出现膨胀的情况,从而进一步使得构件之间的距离过紧,最终使得脱扣力增加;其二,机构内进入粉尘,使得运行的零件位置在摩擦力的作用下增大脱扣力。导致机构脱扣力减少的原因主要是机构自然磨损,导致机构出现松弛情况。结合上述情况,为改善该种情况,相关工作人员可以应用脱扣力变化支架,并结合三坐标测量仪,测量机构内部的尺寸,明确实际部件尺寸与图纸要求是否相符,从而进一步明确机构中部件的尺寸是否存在问题。在此基础上,需要对机构部件的配合公差有效探究。
(二)脱扣器整定电流增加
相关研究人员在实验的基础上发现,在电磁式剩余电流运动断路器运行的过程中,剩余动作电流可能会出现变大的情况,从而导致不动作。相关研究人员结合相关的公式以及磁路模型,对脱扣器进行受力分析。公式涉及的指标包括永久磁动势、假想直流磁导系数、线圈的磁导系数等。整定电磁式剩余电流动作,主要是对脱扣器磁钢的磁通调整,对衔铁吸附于磁轭的吸力进行相应的改变,使得弹簧反力与衔铁的吸力之间保持平衡。
五、整定电磁式剩余电流动作断路器方法
(一)国内应用方法
对于国内电磁式剩余电流动作断路器生产厂家而言,一般会对脱扣器充磁,到达饱和状态即形成成品,随后对成品开展退磁校检工作,将剩余动作电流值有效整定,并整合到要求的范围内。现阶段,本国一些生产厂家为了对退磁校检工作量减少,会在脱扣器出厂之间开展预先退磁工作。在进行预先退磁的过程中,也同样需要基于相关的要求标准,对断路器工作的环境模拟,随后开展退磁工作,这一过程中需要注意电磁式剩余电流动作断路器成品动作电流标准需要低于最先设定的动作电流标准。通过上述方式,厂家能够降低工作量,同时也能够节约校检时间,还能够有效检测脱扣器的情况,提升电磁式剩余电流动作断路器成品的合格率。针对退磁校检的工艺而言,不同生产厂家也会应用不同的方法。在退磁的过程中需要固定退磁线圈和产品,对输出退磁圈电压方法逐步增大,并检测相应的动作电流值。还有一些常见在对相关退磁工艺应用的过程中,需要保证不变的退磁电压,对退磁线圈以及产品之间的距离有效改变,从而实现整定工作。该方法主要原理是改善外部磁场,从而实现退磁目的。
(二)国外应用方法
国外电磁式剩余电流动作断路器厂家发展相对较早,具备较高的自动化程度、较为先进的设计,能够在很多工作中实现自动化。相比于国内生产厂家,国外生产厂家会首先保证产品中脱扣器充磁达到饱和状态,再进行退磁工作。在调整退磁后,需要对动作电流检验,对相应的整定要求有效满足。随后结合具体的试验结果,明确下一环节退磁电压调整情况,如果不能满足整定要求,需要重新进行充磁,再次进行退磁工作,直到与相关的要求相符合。
六、结束语
综上所述,在对电磁式剩余电流动作断路器应用的过程中,导致实效的原因是由于机构脱扣器发生变化,具体的原因如脱扣力变大、变小等情况。借助分析脱扣器的特性,能够很好的把握电磁式剩余电流动作断路器的特点,做好相应的应用措施。
参考文献
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