在高壓開關(guān)設(shè)備的發(fā)展過程中，由于CD型電磁操作機構(gòu)其結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠，曾經(jīng)是開關(guān)設(shè)備中主要且通用的一種斷路器操作機構(gòu)。在鐵路供電設(shè)備中，建成較早的變配電所仍有相當數(shù)量的開關(guān)使用該型機構(gòu)，且大多與貫通、自閉等行車電源線路相關(guān)。該型機構(gòu)投入運行的時間普遍較長，設(shè)備普遍存在老化現(xiàn)象，在合閘過程中如果有機構(gòu)工作狀況不良致使合閘不到位，均容易使該機構(gòu)的主要部件合閘線圈（下稱合圈）燒損，從而影響設(shè)備運行和正常供電。

故障原因分析

CD型電磁操作機構(gòu)在合閘時，合圈中通過100A左右的大電流，線圈中產(chǎn)生強大的電磁力推動合閘頂柱使其產(chǎn)生強大的沖擊力，利用該沖擊力推動合閘機構(gòu)傳動部分達到合閘位置，并利用四連桿機構(gòu)使其保持合閘位置。

在設(shè)備普遍老化的情況下，目前管內(nèi)該型操作機構(gòu)合閘控制電路設(shè)計均容易出現(xiàn)圖1所示問題。出現(xiàn)該問題的根本原因是合閘啟動后，由于自保持電路的存在，合閘控制電路除了依靠輔助開關(guān)轉(zhuǎn)換來使其斷開以外，沒有其它后備保護措施，只要輔助開關(guān)不斷開，就容易發(fā)生合圈燒損的故障。

這要求蓄電池保持良好的性能，合閘機構(gòu)和輔助開關(guān)有較高的可靠性和準確的配合，但設(shè)備在長時間運行后這些方面往往都有所下降，在設(shè)備數(shù)量眾多、管理分散的情況下，僅靠檢調(diào)并不能絕對保證其性能，因此有必要采用其它措施從根本上來防止合圈燒損的故障。

圖1 合圈燒損原因分析圖

解決方案分析

通過故障原因分析，要從根本上解決合圈燒損故障，就要求合圈在任何情況下都不能長時間受電，就是在合閘啟動后，不論合閘成功與否，在正常合閘時間后的一定時間內(nèi)，強制使合閘控制回路斷開并返回，從而斷開合圈電源。

從上述原理出發(fā)，本文設(shè)計了一種具有延時強制斷開合閘回路保護功能的合閘控制電路。

1）合閘控制電路原理

合閘控制電路原理如圖2所示，在合閘控制回路中增加一個時間繼電器（SJ），作為延時強制斷開合閘回路的保護電路（圖中虛線部分），合閘啟動時，同時啟動SJ，如果機構(gòu)各部件工作正常，則節(jié)點DL先于節(jié)點SJ斷開，使HC失電，合閘回路正常返回，如果機構(gòu)工作不正常，節(jié)點DL沒有正常斷開，則SJ節(jié)點在適當?shù)难訒r后斷開，使合閘回路強制返回，從而對合閘線圈起到保護作用。

SJ的延時時間要大于機構(gòu)固有合閘時間，以確保機構(gòu)正常合閘，但過大則容易導致合圈燒損，按照斷路器配置電磁操動機構(gòu)的參數(shù)要求，通常合閘時間為不大于0.2s，故SJ設(shè)定為0.6秒即可滿足要求。

圖2 合閘控制電路原理圖

2）電路改造方案

不論是繼電保護裝置還是微機保護裝置，對原來的合閘控制電路進行相應(yīng)的改造都比較容易實現(xiàn)， 為了不在保護裝置與合閘接觸器之間增加新的電纜，時間繼電器就近安裝在保護裝置附近最為合理。在此選用導軌式安裝的DHC19型時間繼電器，工作電源AC/DC: 100～240V，時間設(shè)定范圍0.06-99秒，節(jié)點容量3A，改造方便且美觀。

結(jié)束語

本文所設(shè)計的防止合圈燒損的合閘控制電路簡單、可靠，改造實現(xiàn)簡便易行，完全能夠防止因輔助開關(guān)轉(zhuǎn)換不到位而導致的合圈燒損故障，但該電路不能保護合閘回路節(jié)點粘連而導致的合圈燒損故障，但在實際運行中，此類原因?qū)е碌墓收细怕蕵O低，幾乎可以忽略不計，因此，該電路完全能夠滿足設(shè)備實際運行的需要。

（摘編自《電氣技術(shù)》，原文標題為“CD型操作機構(gòu)合閘控制電路的改進設(shè)計”，作者為甘永忠。）