断路器机械特性及试验
断路器机械特性试验报告讲义
断路器机械特性试验(讲义)武汉市大洋新技术断路器机械特性试验断路器的分合闸时刻，分合闸不同期程度，分合闸速度以及线圈的动作电压等，直截了当妨碍断路器的切合性能，同时对继电保卫，自动重合闸装置以及系统的稳定带来极大的妨碍。
关于油断路器，刚分速度的落低将使触头的燃弧时刻延长，特殊是在切断短路故障时，可能使触头烧损，喷油，甚至发生爆炸。
而刚合速度的落低，假设合闸于短路故障时，由于阻碍触头关合电动力的作用，将引起触头振动或使其处于停滞状态，同样轻易引起爆炸，特殊是在自动重合闸不成功的情况下更是如此。
反之，速度过高，将使运动机械受到过度的机械应力，造成个不部件的损坏或缩短使用寿命，这是不答应的。
断路器分合闸严峻不同期，将造成线路或变压器的非全相接进或切断，从而可能出现危害尽缘的过电压。
据国内运行经验，在断路器事故中，属于机械缘故造成的占第一位，故现场对此应予以足够的重视。
断路器的动作特性试验，应符合制造厂规定，否那么须进行检修处理。
1、分合闸时刻和同期性的测量—2004?对开关的分合闸时刻有具体的定义：“合〔闸〕时刻〞：指接到合闸指令瞬间起到所有极触头都接触瞬间的时刻间隔；“分〔闸〕时刻〞从开关分闸操作起始瞬间〔即接到分闸指令瞬间〕起到所有极的触头不离瞬间的时刻间隔。
早期的测量方法，多采纳数字式电子毫秒表测量，现在此法已不被采纳了。
最为传统的方式是16线光线示波器，如图1中所测的结果，直截了当在光学感光10 20 30 40 50 60 70图纸上得到各断口的时刻跳变波形图，在感光纸的时刻坐标分格上进行分析，得到试验结果。
此种方式是最传统、可靠的试验方式，但①使用较为烦琐；②操作此设备需要较有经验的人员；③设备较重；④夜晚加班操作极为不便，因为感光纸必须在较强光线下才能显现波形；⑤受环保政策的妨碍，感光纸较难购置。
因此近十年来，将计算机技术应用于断路器机械特性试验的电子仪器慢慢地多起来，为我们的现场试验提供了方便的条件。
断路器机械特性试验分析
断路器机械特性试验分析摘要：输电线路发生故障或者需要检修时，通常会进行断路器分合闸操作，在操作的瞬间，线路中通常产生过电压和高频涌流。
目前，常用断路器上并联合闸电阻以及在输电线路上设置避雷器等来抑制产生的过电压和高频涌流，就传统成熟的技术而言，断路器上并联合闸电阻在过程输电工程上得到了广泛应用，但由于加设合闸电阻装置后，超特高压断路器由三联箱传动变成了五连箱结构，传动结构复杂，机械可靠性降低，且此种结构布局容易造成“头重脚轻”的现象，抗震性能较差。
而加设避雷器及电抗器，极大增加了工程建设成本及占地面积，增加了电器设备的故障发生率，且降低了电网的运行可靠性。
基于以上各类因素，研究不改变断路器结构布局的情况下，增加智能控制装置，使断路器在电压零点合闸，减小过电压及高频涌流对断路器本身及电网系统的冲击，成为超高压断路器研究的热点问题。
基于此，本篇文章对断路器机械特性试验进行研究，以供参考。
关键词：断路器；机械特性；试验分析引言随着现代电子与计算机技术的发展，以及电网智能化发展的要求，近年来智能断路器在低压供配电系统中的应用越来越广泛。
火电厂的低压厂用电系统一般设计成动力中心（powercenter,PC）和电动机控制中心（motorcontrolcenter,MCC）的供电模式，电源进线、馈线、负荷等均大量采用断路器，其保护特性对于保障配用电网络安全具有重要作用。
然而，断路器的维护工作普遍存在重视程度不足、维护不到位的问题，因此，本文探究断路器的机械特征试验分析。
1断路器机械特性试验介绍断路器机械特性试验主要包括两部分，分别为机械特性试验和低电压特性试验。
机械特性试验主要检测断路器的合闸时间、合闸同期、分闸时间、分闸同期以及金短时间等。
断路器动作过慢，加大灭弧时间，烧坏触头，造成越级跳闸。
低电压特性试验的作用是检测断路器分合闸线圈的可靠性，主要检测断路器合闸线圈在85%给定电压下可靠合闸，分闸线圈在65%电压下可以可靠分闸，分合闸线圈在30%给定电压下保证不动作2断路器机械特性试验常见故障及分析2.1接地对机械特性试验的影响测量通道的接线通常将一端接在断路器的上端口，断路器下端口通过短接线将三相短接直接接地。
断路器耐压试验及机械特性试验
断路器耐压试验及机械特性试验一、断路器设备相关基础知识1、定义能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流，并能关合、在规定时间内承载和开断异常回路条件（包括短路条件）下的电流的机械开关装置。
2、分类按照灭弧介质分：空气（IO、油（Y）、SF6气体（L）.真空（Z）0按照结构分类：金属外壳式（如罐式）、绝缘外壳式（如瓷柱式）。
3、断路器组成元件断路器本体（按灭弧原理分类）1、压气式（按动、静触头开距变化分类）2、自能式操动机构（储能单元、分合闸控制及保护单元、机械传动及机械联锁等）1、弹簧机构2、液压机构3、气动机构4、液压碟簧机构加装并联电容器和合闸电阻作用：前者：1）均匀断口间电压分布；2）改善开断性能。
在开断近区故障时，电容可以降低断口高频恢复电压上升限度，有利于改善开断性能。
后者：是断路器合闸时对电路的振荡起阻尼作用，使振荡过程变为非周期振荡，从而抑制了线路的合闸过电压O定开距与变开距区别？定开距（断口电场均匀、灭弧开距小、电弧能量较小、开断电流大）。
变开距（开距大，气吹时间较充裕，便于提高灭弧的工作电压、断口电压高）。
高压断路器技术发展表现为：自能灭弧原理出现、断口数减少及弹簧操动机构开发。
自能式原理：利用电弧自己的能量，在灭弧室内建立局部高压力形成气吹，熄灭电弧。
二、断路器耐压试验1、断路器耐压试验目的鉴定设备绝缘强度最有效和最直接的试验项目，主要为了检查断路器的安装质量,考核断路器的绝缘强度。
2、试验仪器选择常规工频试验变：现场试验条件限制，一般较少使用；串联谐振试验装置：利用额定电压较低的试验变压器可以得到较高的输出电压，用小容量的试验变可以对大容量的试品进行交流耐压试验。
试验过程安全可靠。
变频式，试验频率范围10—300HZ之间。
3、试验方案交接验收试验执行标准：国标50150DL/T596《电力设备预防性试验规程》DL/T405《进口252（245）~550交流高压断路器和隔离开关技术规范》DL474.4《现场绝缘试验实施导则交流耐压试验》针对罐式断路器而言，试验条件：断路器内所有设备安装结束，SF6气体充气至额定压力，且密封性试验和气体湿度测试合格；常规电气试验己经完成且符合要求；所有CT二次侧均短路接地，断路器外部出线套管引线解除，试验现场符合安全要求。
断路器机械特性测试细则
断路器机械特性测试细则目录前言 ..................................................................................................................................... 错误!未定义书签。
1 测试条件 (1)1.1环境要求 (1)1.2待试设备要求 (1)1.3人员要求 (1)1.4安全要求 (1)1.5测试电压要求 (2)1.6测试仪器要求 (2)2 测试准备 (2)3 测试方法 (3)3.1一般规定 (3)3.2测试接线 (3)3.3测试步骤 (4)3.4注意事项 (4)3.5测试验收 (4)4 测试数据分析和处理 (4)5 测试原始数据和报告 (5)5.1原始数据 (5)5.2测试报告 (5)附录 A （规范性附录）机械特性测试报告 (6)附录 B （资料性附录）部分型号断路器参考速度定义 (9)断路器机械特性测试细则1 测试条件1.1 环境要求除非另有规定，测试均在以下大气条件下进行，且测试期间，大气环境条件应相对稳定，测试环境应满足以下要求：a)环境温度不宜低于5℃；b)环境相对湿度不大于80%；c)现场区域满足测试安全距离要求。
1.2 待试设备要求a)待试断路器处于停电检修状态，断路器的控制电源已完全断开；b)断路器无各种其他作业；c)机械特性测试一般应在额定操作电压及额定操作液（气）压力下进行。
1.3 人员要求测试人员需具备如下基本知识与能力：a)了解断路器的基本结构、性能、特点；b)熟悉变电站电气主接线及系统运行方式；c)熟悉各类测试设备、仪器、仪表的原理、结构、用途及使用方法，并能排除一般故障；d)能正确完成测试及现场各种测试项目的接线、操作及测量；e)熟悉各种影响测试结论的因素及消除方法；f)经过上岗培训并考试合格。
1.4 安全要求a)应严格执行国家电网公司《电力安全工作规程（变电部分）》的相关要求；b)测试工作不得少于2人。
断路器开关特性试验标准
断路器开关特性试验标准
断路器机械特性试验的要求有：
（1）速度特性测量方法和测量结果应符合制造厂规定。
（2）断路器的分闸、合闸时间及合-分时间（金属短路时间），主触头、辅触头的配合时间应符合制造厂规定。
（3）除制造厂另有规定外，断路器的分合闸同期性应满足下列要求：相间合闸不同期不大于5ms、相间分闸不同期不大于3ms、同期各断口间分闸不同期不大于2ms。
断路器的机械特性也就是物理特性，我们所做的断路器机械特性试验包括分合闸时间、速度、行程，开距，同期，弹跳等。
我厂使用的是六氟化硫和真空断路器，本次总结拿真空断路器来说事，真空开关的机械特性对电气性能影响最大的是分闸运动特性(即分闸速度)，因为断路器机械特性存在问题的话就会对电气性能造成影响及潜在
的隐患。
断路器机械特性试验共30页文档
断路器测速
采样装置安装步骤
• 确认使用正确的传感器 • 检查传感器状况 • 安置支架到断路器上 • 安置传感器到断路器上
断路器测速
传感器安装的质量标准
• 传感器轴与输出轴之间的连接套安置牢固 • 传感器输出轴与断路器轴对中 • 各部件导线连接牢固
高压班滞开展测速核心问题
◆高压班现有测速配置的EST-5B型及 KC-98H4B开关综合测试仪说明书给定技术指标能 够支持测速试验的开展
断路器机械特性试验—测速
内容
• 试验目的 • 参考规程 • 开展意义 • 参量定义 • 试验周期 • 试验方法 • 核心问题 • 制造厂标准
断路器机械试验
含义及目的
• 在现场试验中断路器的机械试验主要包括 机械操作试验、机械特性试验两个部分。
• 机械操作试验是断路器处于空载（即主回 路没有电压、电流）情况下进行的各种操 作性试验。
• 断路器只有保证适当的分、合闸速度才能 减小开断或关合过程中预击穿造成的触头 电磨损及避免发生触头熔焊。
断路器测速
开展意义
• 断路器分、合速度过低危害及后果
• 刚分速度的降低将使燃弧时间增长造成触 头烧损甚至熔焊，断路器灭弧室内部压力 增大后切断短路故障时可能引发爆炸事故。
• 刚合速度的降低由于存在阻碍触头关合电 动力的作用，将使触头振动或运动停滞， 若合闸短路故障时可能爆炸。
• 刚合速度：指开关在合闸过程中，动静触 头接触瞬间的运动平均速度作为刚合点的 瞬时速度。
断路器测速
相关试验参量的定义
• 最大分闸速度:指开关分闸过程中区段平均 速度的最大值，但是区段长短应按技术条 件规定，如无规定，按0.01s计算。
断路器测速
相关试验参量定义与理解
高压断路器机械特性测试的意义及实践
器 的综 合健康 水平 。
２ 高压断路器机械特性测试 的数据和要点
目前 ，电力 行业 内广泛 采用 的测试 方法 是使用
１ 高压断路器机械特性测试 的意义及项 目
１１ 高 压 断路器 机械特 性 测试 的意 义 ．
国网 电力科学 研究 院对 高压 开 关事故 的统计 表 明 ，８ ％ 的高压 断路器 故 障是 由于 机械特 性不 良引 ０ 起 的 。同时 ， 随着高压 断路器 技术 的发展 ， 本体 （ 即
１２ 高压断路器机械特性测试项 目 ．
断路器 特性 试验分 为机 械特性 试验 和低 电压 试 验 。主要 是通 过 测试 反 映机 械 特性 的分 合 闸时 间 、 分合 闸不 同期程度 、分 合 闸速 度 、断路器 的机 械参
数 以及 反映 低 电压 特性 的线 圈动作 电压 ，检测 断路
自 ２ ０ 开始 ，公 司 先 后购 置 了 ３台断 路 器 ０ ５年
如 有超 标 现象 ，则应 分析 原 因 ，再 次测 试 ，保 证 测
试 结果 可靠 。
（）正确 选 取特 性测 试 二次 回路 试验 节 点 。通 ４
常 在 断路器 端子 箱找 到分 合 闸 回路 端子 ，断 开其 与
（） 由于机 械动 作 的特 点 ，导 致 其测 量参 数 的 ３ 不稳定 性较 大 ， 测量 出的数据 会有一 定偏 差 。此 时 ，
时 间 一行 程 曲线 ，通 过分 析 来 判 断 断路 器 操 动 机 构传 动 系统 中的卡 阻 、断路 器 的燃弧 时 间 、合 闸弹
跳 时间 、次数 等情 况 。
路 器 的低 电压 动 作测试 必 不可少 。 ２ ２ 测试 要点 ． （）首 先应 断开 控 制 电源 。断路 器 测试 时使 用 １
断路器耐压试验及机械特性试验
断路器耐压试验及机械特性试验1. 引言断路器是电力系统中常见的一种电气设备，主要用于在电路发生故障时切断电流，保护电力设备和维护电力系统的安全运行。
为确保断路器的可靠性和耐久性，耐压试验和机械特性试验是非常重要的测试项目。
本文档将介绍断路器耐压试验和机械特性试验的目的、测试方法和测试步骤。
2. 断路器耐压试验2.1 目的断路器耐压试验的目的是检测断路器在额定电流和额定电压下的耐压能力，以确保其在正常工作条件下可以承受电气系统中的额定电压。
2.2 测试方法断路器耐压试验一般采用交流耐压试验方法。
测试仪器包括交流高电压发生器、电流表、电压表和绝缘电阻表等。
2.3 测试步骤步骤1：准备工作•确认测试仪器的正常工作状态。
•将断路器连接到测试仪器上。
•预热断路器至工作温度。
步骤2：施加高压•将交流高电压发生器的输出电压逐渐升高，直到达到额定电压。
•持续施加额定电压，记录电流和电压值。
步骤3：观察和判断•在耐压试验过程中，观察断路器是否出现漏电、击穿、放电等异常情况。
•根据测试结果，判断断路器是否通过耐压试验。
步骤4：测试报告•将测试结果和测试过程记录在测试报告中。
•如有异常情况或不合格现象，应进行详细描述和分析，并提出相应的处理措施。
3. 机械特性试验3.1 目的机械特性试验的目的是检测断路器的机械运行特性，包括断路器的开断和闭合时间、开断和闭合力、机械寿命等。
3.2 测试方法机械特性试验一般采用注油式试验台进行。
测试仪器包括注油式试验台、计时器、测力计等。
3.3 测试步骤步骤1：准备工作•确认测试仪器的正常工作状态。
•将断路器安装到注油式试验台上。
步骤2：开断和闭合时间测试•控制注油式试验台使断路器进行开断和闭合动作。
•使用计时器记录开断和闭合的时间。
步骤3：开断和闭合力测试•使用测力计测量断路器的开断和闭合力。
•记录测试结果。
步骤4：机械寿命测试•让断路器进行多次开断和闭合动作，直到达到规定的寿命次数。
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断路器机械特性及试验
断路器的机械特性也就是物理特性，我们所做的断路器机械特性试验包括分合闸时间、速度、行程，开距，同期，弹跳等。
我厂使用的是六氟化硫和真空断路器，本次总结拿真空断路器来说事，真空开关的机械特性对电气性能影响最大的是分闸运动特性（即分闸速度），因为断路器机械特性存在问题的话就会对电气性能造成影响及潜在
的隐患。
真空断路器的结构：
断路器的操动机构：
合闸过程：当手按下机构外壳的合闸按钮或启动合闸线圈Y3合闸过程便开始，于是脱扣机构12释放由预先已储能的盘簧带动主轴10，凸轮11和主轴10一起转动，绝缘连杆6由移动连杆8和凸轮带动，然后在每一相真空断路器的灭弧室2内的动触头16由绝缘连杆6带动向上运动，直至触头接触好为止，同时触头压力弹簧5被压紧，以保证主触头由适当的压力，在合闸过程中分闸弹簧7也同时被压紧。
分闸过程：当手按下机构外壳的分闸按钮或启动分闸线圈Y2分闸过程便开始，于是脱扣机构12释放仍有足够储能的盘簧带动主轴10进一步转动，由凸轮11和移动连杆8去释放分闸弹簧，于是动触头16和绝缘连杆6一起以一定
的速度向下运动，至分闸位置，同时触头压力弹簧5被压紧，以保证主触头由适当的压力，在合闸过程中分闸弹簧7也同时被压紧。
1．三相不同期:指开关三相分（合）闸时间的最大及最小值的差值。
2．弹跳时间：指开关的动静触头在合闸过程中发生的所有接触，分离（即弹跳）的累计时间值（即第一次接触到完全接触的时间）。
3．分闸时间：处于合闸位置的断路器，从分闸脱扣带电时刻到所有各极触头分离时刻的时间间隔。
4．合闸时间：处于分闸位置的断路器，从合闸回路带电时刻到所有极的触头都接触时刻的时间间隔。
5．开距：指开关从分状态开始到动触头与静触头刚接触的这一段距离。
真空断路器的主要作用：是控制和保护作用，根据系统运行的需要将部分或全部的的电气设备或线路投入或退出；当电力系统某一部分发生故障时，它和保护装置（综保）相配合，将该故障部分从系统中迅速切除，减少停电范围，防止事故扩大，保护系统中各类电气设备不受损坏，保证系统无故障部分安全运行。
真空断路器处于合闸位置时，其对地绝缘由支持绝缘子承受，一旦真空断路器所连接的线路发生永久接地故障，断路器动作跳闸后，接地故障点又未被清除，则有电母线侧的对地绝缘要由该断路器断口的真空间隙承受（所以要做断口的工频耐压试验）；各种故障开断时，断口一对触子间的真空绝缘间隙要耐受各种恢复电压的作用而不发生击穿。
断路器技术参数的合格范围：我们以ABB的12KV断路器为例来说明
断路器试验：如图所示将机械特性测试仪的合闸输出电源接在4和14这两个端子上，将储能电源接在储能电机的两端25和35上，分闸电源接在分闸线圈的两端31和30上，我厂使用的ABB真空断路器还有一个合闸闭锁线圈，在合闸闭锁线圈未得电时，不能合闸，因为常开点S2没有闭合，所以不能合闸。
我们在做试验时用一块折叠的纸将合闸闭锁电磁铁的辅助触点顶住让S2闭合，当发出储能指令时（图纸目前的状态是分闸未储能状态），储能电机开始储能，当储好能后S1的常闭打开，常开闭合，这时已经具备了合闸条件。
当发出合闸指令后，合闸线圈得电去合闸。
合闸后分闸回路的辅助触点S4闭合为分闸做好准备，当发出分闸指令时断路器去跳闸。
真空断路器在做机械特性试验前后都均需做绝缘耐压试验，机械特性试验前做绝缘耐压试验，是为了防止断路器在机械特性试验中因为绝缘强度不够而造成断路器的外绝缘（相间，相对地）破坏，如果是断路器的断口绝缘强度不够当恢复电压大于介质绝缘强度就会造成重燃，重击穿甚至爆炸，所以断路器在做机械特性试验前必须做绝缘耐压试验。
其试验项目有相间，相对地，断口的工频冲击耐压试验。
机械特性试验后的绝缘耐压试验是为了
考核断路器的灭弧能力，因此只做断路器断口的工频，冲击耐压试验。
通常断口的耐压等级要高于相间和相对地（例如ABB VD4 12KV断路器的出厂相间／相对地工频耐压为42KV，断口耐压49KV）由此可见对于断路器断口的绝缘耐压关键是看机械特性试验后的绝缘耐压水平，它是衡量真空灭弧室的灭弧能力的一种简单方法，单一的只看开断前或开断后耐压没有任何意义。