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【摘要】本文通过实例进行较为细致的阐述，分析了一台LW8-35型断路器在运行中因线路故障，引发了断路器跳闸后合不上闸的情况原因，阐明了对断路器弹簧操作机构元件采取的相应改进措施。指出了设备制造厂家必须保证出厂的设备从设计到每一个元件的材质，尤其是关键部位元件的材质必须满足设备安全运行的要求。通过对操作机构元件采取的相应改进措施，提高了安全供电的可靠性，同时也积累了对此种弹簧操作机构的检修、维护经验。
【关键词】断路器故障分析处理
中图分类号：U226.8+1 文献标识码：A 文章编号：
基本情况.
我公司在朗园变电站安装了9台由泰安开关厂生产的LW8-35型断路器，该断路器配置的操作机构为弹簧操作机构，1996年安装后，在2001年5月出现了合不上闸的情况，被迫停运。组织有关人员到现场进行了故障原因分析。初步认定是由于弹簧操作机构固定元件的轴两端螺母松动造成的，经把螺母紧固后，进行手合、手分操作，一切正常后投入了运行。但这并未从根本上解决问题，同年12月份，又是这台断路器出现了弹簧操作机构合不上闸的情况，为了彻底解决问题，我们对这台断路器的弹簧操作机构进行了全面检查，发现从设计、制造工艺以及元件材质等方面均存在一些缺陷，针对此情况，我们采取了相应的改进措施，解决了弹簧操作机构合不上闸的问题，同时将另外8台断路器及其它站同型号断路器也都进行了针对性的改进处理，从此保证了断路器健康安全的正常运行。
弹簧操作机构的基本构造及动作原理.
1、基本构造：操作机构主体部分采用了夹板式结构，机构的储能驱动部分和合闸驱动部分为凸轮—四连杆机构，在机构的左、中侧板之间布置着凸轮、半轴、扇形板、输出轴、缓冲器，“分” 、“合”指示牌、合闸电磁铁等零部件，在机构的右、中侧板之间布置着棘轮、驱动块等零部件（如图.c所示 ）。
2、动作原理：（如图.a所示 ）当机构处于分闸并且合闸弹簧已储能的位置时，凸轮连杆机构的扇形板4由复位弹簧1拉动复位到图示位置，半轴2由本身复位弹簧带动复位到图示位置。这时凸轮连板机构完成了合闸的全部准备动作，一旦接受了合闸信号，定位件6抬起，将储能轴的储能维持解脱，凸轮连板机构的主要驱动元件凸轮5在合闸弹簧的带动下，按逆时针方向转动，在凸轮转动过程中，凸轮工作推动滚轮7向下运动，带动连板3，扇形板4做逆时针转动，直到扇形板扣住为止，这时连板与扇形板4的公共转轴成为凸轮连杆机构合闸四连杆的一个临时支点，使连板3连板8和输出拐臂9组成的一组合闸四连杆向合闸方向运动，当合闸弹簧拉到最短位置时，凸轮停止转动（如图b所示），输出轴旋转一个合闸角度，上述四连杆完成了合闸动作。在凸轮连杆机构的整个合闸过程中，包括合闸开始和合闸终了，一旦凸轮连杆机构的半轴作顺时针转动，扇形板与半轴间的扣接就会解除，连板3与扇形板4的公共储能轴10的临时支点将发生位移，破坏了合闸的运动，输出轴的合闸动作也就立即结束。
原因分析.
泰安开关厂生产的LW8-35型断路器配置弹簧储能操作机构，是我公司首次使用的电气设备，用它来替换DW8-35型多油断路器，运行两年来，工作性能非常稳定，减轻了检修人员的检修维护工作量，从运行角度来讲优于过去的DW8-35型多油断路器。在2001年5月份突然出现了故障，原因是线路有故障跳闸后，合不上闸，造成了对用户长时间的停电。我们到达工作现场后，因为我们当时对这种新型断路器的结构了解的很少，处理缺陷的能力比较差，我们只有依照产品说明书来研究分析弹簧操作机构的基本结构和动作原理，最终查找出合不上闸的原因。我们首先采取了手动慢合的方法进行查找。发现两个主要问题，1、机构的半轴在分闸后没有恢复到原来的位置，2、机构所有的元件松动及固定元件轴两侧的螺母松动，有的螺母已脱落，造成斷路器合不上闸。下面根据这两方面的现象来进行分析。
其一，由于断路器操作机构内元件的材质不好，半轴与扇形板已经出现较严重的磨损现象。我们根据断路器的使用说明书内的测量和调试的技术参数要求，主要核对与这次出现故障有关的技术参数，一是，机构在合闸时，半轴与扇形板扣接量应为2-4mm的范围内，二是，机构在分闸时，半轴与扇形板的间隙应为1-4mm范围内，经核对后，发现不能满足以上的尺寸要求。
其二，我们查找出更为重要的问题，就是由于复位弹簧材质不好，已经老化、变形，使其性能降低，致使机构的半轴在分闸后不能恢复到原来的位置，此时弹簧操作机构已储能为下一次断路器合闸操作作准备，这时如进行断路器合闸操作就不能保证半轴与扇形板在合闸时的扣接量，从而造成合闸能量释放，不能完成合闸动作。
其三，弹簧操作机构的主要特点是，元件数量多，比较复杂，这些元件的连接是通过轴和连板来完成的，如果它们失去了轴与连板的作用，也就失去了自身的作用，如果某一个元件出现故障，都可以引发事故的发生，所以要求每个元件的质量都必须达到优良标准。
固定元件的轴在机构上是一个很重要的元件，它直接影响着弹簧操作机构的动作性能，那么要求选用的材料材质和制作的精度高，可我们发现这台断路器弹簧操作机构的轴加工质量很差，而且磨损严重，两端的螺纹加工工艺差，螺母拧上去框量很大，轴与轴孔之间的间隙也过大，滚动摩擦部位有不同程度的损伤，制造厂设计的此轴长度尺寸不足，当两端螺母拧紧后出现平扣，不符合规范要求，由于弹簧操作机构长时间运行，在断路器分、合操作时振动非常大，机构操作的振动很容易造成起固定元件作用的轴两端螺母松动脱落，使元件的原有位置发生变化，致使断路器合闸失灵。
此外我们还发现，由于操作机构中部分元件的材质问题以及防腐处理问题，使全部安装在室外的断路器，在外部空气的作用下，从外观上看，弹簧操作机构中的大部分元件锈蚀得很严重，镀锌元件已全都锈蚀，这也会造成断路器分、合闸失灵。
采取措施.
对于出现的以上问题，我们采取了相应的改进措施，并已得到了设备生产厂家及有关部门的认可，通过问题的出现使生产厂家找到不足和问题的根源，已经无偿的将变电站内9台断路器弹簧操作机构的有关元件进行更换、调试、传动。
更换了半轴复位弹簧，在弹簧尺寸不变的情况下，要求厂家对新加工的弹簧的材质及性能进行全面测试，增加了其弹性和抗疲劳性能。
半轴与扇形板因有较严重的损伤，全部进行了更换，并要求厂家对新加工的半轴与扇形板的材质及性能进行全面测试，增加了其硬度。
更换新轴，对轴的两端进行了改造，打了两个小孔，放入开口销，防止螺母松动脱落。
对操作机构内锈蚀的元件全部进行了更换，要求厂家对新加工的元件严格进行防腐处理，确保不再发生锈蚀现象。
对每个轴的滚动磨擦部位涂加润滑油，平时检修、
维护时，应注意元件的润滑（按照规定执行）。
要求运行人员对该型断路器加强巡视，注意运行状态。
对基建新投运的设备，把好验收交接关，杜绝以上问题的出现。
在断路器每次进行大、小修时，必须严格进行传动。
结束语：
通过对断路器弹簧操作机构的故障处理，提高了安全供电的可靠性，也使我们对于弹簧操作机构易出现故障的原因有了更深刻的了解，也为弹簧操作机构故障检修积累了丰富的经验，特别是公司在装的相同机构操作原理的断路器，在运行中出现的相同问题处理，提供了解决办法，并指导我们实际的检修工作。同时，也给设备制造厂家提出了警告，要求厂家必须保证出厂的设备从设计到每一个元件的材质，尤其是关键部位元件的材质必须满足设备安全运行的要求。
【关键词】断路器故障分析处理
中图分类号：U226.8+1 文献标识码：A 文章编号：
基本情况.
我公司在朗园变电站安装了9台由泰安开关厂生产的LW8-35型断路器，该断路器配置的操作机构为弹簧操作机构，1996年安装后，在2001年5月出现了合不上闸的情况，被迫停运。组织有关人员到现场进行了故障原因分析。初步认定是由于弹簧操作机构固定元件的轴两端螺母松动造成的，经把螺母紧固后，进行手合、手分操作，一切正常后投入了运行。但这并未从根本上解决问题，同年12月份，又是这台断路器出现了弹簧操作机构合不上闸的情况，为了彻底解决问题，我们对这台断路器的弹簧操作机构进行了全面检查，发现从设计、制造工艺以及元件材质等方面均存在一些缺陷，针对此情况，我们采取了相应的改进措施，解决了弹簧操作机构合不上闸的问题，同时将另外8台断路器及其它站同型号断路器也都进行了针对性的改进处理，从此保证了断路器健康安全的正常运行。
弹簧操作机构的基本构造及动作原理.
1、基本构造：操作机构主体部分采用了夹板式结构，机构的储能驱动部分和合闸驱动部分为凸轮—四连杆机构，在机构的左、中侧板之间布置着凸轮、半轴、扇形板、输出轴、缓冲器，“分” 、“合”指示牌、合闸电磁铁等零部件，在机构的右、中侧板之间布置着棘轮、驱动块等零部件（如图.c所示 ）。
2、动作原理：（如图.a所示 ）当机构处于分闸并且合闸弹簧已储能的位置时，凸轮连杆机构的扇形板4由复位弹簧1拉动复位到图示位置，半轴2由本身复位弹簧带动复位到图示位置。这时凸轮连板机构完成了合闸的全部准备动作，一旦接受了合闸信号，定位件6抬起，将储能轴的储能维持解脱，凸轮连板机构的主要驱动元件凸轮5在合闸弹簧的带动下，按逆时针方向转动，在凸轮转动过程中，凸轮工作推动滚轮7向下运动，带动连板3，扇形板4做逆时针转动，直到扇形板扣住为止，这时连板与扇形板4的公共转轴成为凸轮连杆机构合闸四连杆的一个临时支点，使连板3连板8和输出拐臂9组成的一组合闸四连杆向合闸方向运动，当合闸弹簧拉到最短位置时，凸轮停止转动（如图b所示），输出轴旋转一个合闸角度，上述四连杆完成了合闸动作。在凸轮连杆机构的整个合闸过程中，包括合闸开始和合闸终了，一旦凸轮连杆机构的半轴作顺时针转动，扇形板与半轴间的扣接就会解除，连板3与扇形板4的公共储能轴10的临时支点将发生位移，破坏了合闸的运动，输出轴的合闸动作也就立即结束。
原因分析.
泰安开关厂生产的LW8-35型断路器配置弹簧储能操作机构，是我公司首次使用的电气设备，用它来替换DW8-35型多油断路器，运行两年来，工作性能非常稳定，减轻了检修人员的检修维护工作量，从运行角度来讲优于过去的DW8-35型多油断路器。在2001年5月份突然出现了故障，原因是线路有故障跳闸后，合不上闸，造成了对用户长时间的停电。我们到达工作现场后，因为我们当时对这种新型断路器的结构了解的很少，处理缺陷的能力比较差，我们只有依照产品说明书来研究分析弹簧操作机构的基本结构和动作原理，最终查找出合不上闸的原因。我们首先采取了手动慢合的方法进行查找。发现两个主要问题，1、机构的半轴在分闸后没有恢复到原来的位置，2、机构所有的元件松动及固定元件轴两侧的螺母松动，有的螺母已脱落，造成斷路器合不上闸。下面根据这两方面的现象来进行分析。
其一，由于断路器操作机构内元件的材质不好，半轴与扇形板已经出现较严重的磨损现象。我们根据断路器的使用说明书内的测量和调试的技术参数要求，主要核对与这次出现故障有关的技术参数，一是，机构在合闸时，半轴与扇形板扣接量应为2-4mm的范围内，二是，机构在分闸时，半轴与扇形板的间隙应为1-4mm范围内，经核对后，发现不能满足以上的尺寸要求。
其二，我们查找出更为重要的问题，就是由于复位弹簧材质不好，已经老化、变形，使其性能降低，致使机构的半轴在分闸后不能恢复到原来的位置，此时弹簧操作机构已储能为下一次断路器合闸操作作准备，这时如进行断路器合闸操作就不能保证半轴与扇形板在合闸时的扣接量，从而造成合闸能量释放，不能完成合闸动作。
其三，弹簧操作机构的主要特点是，元件数量多，比较复杂，这些元件的连接是通过轴和连板来完成的，如果它们失去了轴与连板的作用，也就失去了自身的作用，如果某一个元件出现故障，都可以引发事故的发生，所以要求每个元件的质量都必须达到优良标准。
固定元件的轴在机构上是一个很重要的元件，它直接影响着弹簧操作机构的动作性能，那么要求选用的材料材质和制作的精度高，可我们发现这台断路器弹簧操作机构的轴加工质量很差，而且磨损严重，两端的螺纹加工工艺差，螺母拧上去框量很大，轴与轴孔之间的间隙也过大，滚动摩擦部位有不同程度的损伤，制造厂设计的此轴长度尺寸不足，当两端螺母拧紧后出现平扣，不符合规范要求，由于弹簧操作机构长时间运行，在断路器分、合操作时振动非常大，机构操作的振动很容易造成起固定元件作用的轴两端螺母松动脱落，使元件的原有位置发生变化，致使断路器合闸失灵。
此外我们还发现，由于操作机构中部分元件的材质问题以及防腐处理问题，使全部安装在室外的断路器，在外部空气的作用下，从外观上看，弹簧操作机构中的大部分元件锈蚀得很严重，镀锌元件已全都锈蚀，这也会造成断路器分、合闸失灵。
采取措施.
对于出现的以上问题，我们采取了相应的改进措施，并已得到了设备生产厂家及有关部门的认可，通过问题的出现使生产厂家找到不足和问题的根源，已经无偿的将变电站内9台断路器弹簧操作机构的有关元件进行更换、调试、传动。
更换了半轴复位弹簧，在弹簧尺寸不变的情况下，要求厂家对新加工的弹簧的材质及性能进行全面测试，增加了其弹性和抗疲劳性能。
半轴与扇形板因有较严重的损伤，全部进行了更换，并要求厂家对新加工的半轴与扇形板的材质及性能进行全面测试，增加了其硬度。
更换新轴，对轴的两端进行了改造，打了两个小孔，放入开口销，防止螺母松动脱落。
对操作机构内锈蚀的元件全部进行了更换，要求厂家对新加工的元件严格进行防腐处理，确保不再发生锈蚀现象。
对每个轴的滚动磨擦部位涂加润滑油，平时检修、
维护时，应注意元件的润滑（按照规定执行）。
要求运行人员对该型断路器加强巡视，注意运行状态。
对基建新投运的设备，把好验收交接关，杜绝以上问题的出现。
在断路器每次进行大、小修时，必须严格进行传动。
结束语：
通过对断路器弹簧操作机构的故障处理，提高了安全供电的可靠性，也使我们对于弹簧操作机构易出现故障的原因有了更深刻的了解，也为弹簧操作机构故障检修积累了丰富的经验，特别是公司在装的相同机构操作原理的断路器，在运行中出现的相同问题处理，提供了解决办法，并指导我们实际的检修工作。同时，也给设备制造厂家提出了警告，要求厂家必须保证出厂的设备从设计到每一个元件的材质，尤其是关键部位元件的材质必须满足设备安全运行的要求。