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【摘要】低压开关在实际生产中的应用十分广泛，其作用也十分重要。本文首先探究了低压开关的功能特性，为进一步对误跳闸原因的产生奠定了基础。同时，本文还对提出了相应的解决方法，希望有助于相关方面的研究和实践。
【关键词】低压开关；误跳闸；原因；分析；处理
一、前言
低压开关的重要性决定了要对其误跳闸的原因进行分析，并且提出科学合理的举措应对这些原因，从而保证期正常运转，对生产、生活提供到最充分的保障。在分析误跳闸的原因和处理方法之前，有必要首先了解低压开关的功能特征。
二、低压开关的功能特征
开关电器近期的发展不仅在结构设计上有创意，而且在功能上也向多样化发展，以满足用户降低投资成本的需求。
1.多种机械联锁。具有隔离功能的开关电器在隔离位置可安装专用挂锁的联锁装置。按需要可用多至三把挂锁锁住操作手柄，真正做到确保维修人员的安全。增加辅助触头数量，开关电器的辅助触头用于电气联锁或电气二控制之用。通常一台开关电器只带一两个辅助触头。目前，新研发的开关电器已有把辅助触头的数量明显增加。
2.提高性能，满足多种用途。开关电器主要用于配电系统作供电及电源的隔离。随着控制单台电动机情况的增加，许多制造商通过试验研究，纷纷提供适用于3相标准异步电动机的容量供用户选配。此外，随着电容器柜应用开关电器的增加，制造商又纷纷提供适用的额定电容器容量供用户选配。当今的开关电器通过提高性能，既能满足感性负载通断要求，也能满足容性负载通断的要求。
3.安装方式多样化。由于开关电器价格适中，性能又不低，近来需求量日益增大。为满足各种安装情况，制造商纷纷推出各种安装方式的产品。固定式安装：用螺栓把产品底架（或底板）固定在柜上。插入式安装：产品的进出线带插入式触头，使用时直接插入柜内的汇流排上。被插的汇流排厚度可以有几种。
三、误跳闸原因分析
1.通信原理方面
智能电能表载波模块中的载波芯片集成并完成协议转换和调制解调工作，外围配置电路主要包括功率放大与滤波电路、载波耦合与接收电路。载波发射功率的大小与电源幅值的高低、电源电流提供能力密切相关。按照智能电能表形式规范要求，载波模块的两路电源由电能表供给，一路为载波芯片用的VDD，另一路为载波功放用的VCC。而目前运行的单相智能电能表内VCC电源设计成由电源变压器的一个独立低压绕组输出，直接整流加2200μF电容滤波得到。设计存在一定的问题，由于智能电能表内部布置较紧凑，厂家选取的电源变压器体积小，容量小，内阻较大，因此当载波功放所带负载电流增大时，导致电压急剧下降。
2.内部判断逻辑方面
通过与误跳闸电能表生产厂家进行技术交流，得知其电能表内部设置了低电压电能表自动复位功能，其目的是当MCU检测到外部电压低于50%时，自动进行电能表信息锁存，并发出电能表复位命令，而该电能表从复位到正常所需时间约3-5s，由于该电能表外控信号为常开触点，电能表复位后外控跳闸信号失去220v电压，使外部断路器跳闸，用户无法正常用电。由于该种电能表的检测电压取自VCC电源，正常时此电压可以代表外电压的大小，而没有考虑在载波发射时载波功放电流对VCC电压的影响，造成误判外电压低而使电能表复位，进而误跳闸。
3.设计方案方面
当线路正常检修停电时，变压器失压J氏压断路器能够可靠跳闸，当电源侧来电时经过设定时间低压断路器自动合闸。当线路设备出现故障时断路器可靠跳闸并且不会自动合闸。当手动分开低压断路器时，断路器可靠不重合。针对设计要求提出可靠的解决方案，以时间继电器为控制核I乙不U用时间继电器延时动作特性与滑动触点实现低压断路器失压自投。时间继电器型低压断路器失压自投装置所用时间继电器系一电磁铁带动一钟表延时机构，电磁线圈自变压器低压出线取电，为（长期通电型）交流时间继电器提供电源。继电器内有一付延时滑动触点以及一付延时主触点（终止触点）。
四、低压开关误跳闸的解决办法
某电厂做二次回路检修工作时，拉开400V工作ⅡA段TV，空开1MCB、2MCB，引起400V工作ⅡA段备自投动作。事后分析认为：检修人员拉开400V工作ⅡA段TV，A、C相空开后，导致电压继电器失去电压。400V备自投自投逻辑动作条件为：工作段无压、工作段电流小于0.1In、备用段有压，In以工作段电流互感器一次侧额定电流为基準。因电流互感器二次侧额定电流为5A，故400V备自投实际动作条件为：工作段无压、工作段电流小于0.5A（二次侧）、备用段有压。该控制策略没有充分考虑工作段的实际工作电流，如机组低负荷时，电流互感器选取变比较大时，实际变换到二次侧的额定电流有可能不到0.5A，因此400V备自投装置较易误动。通过改造，新的备自投自投逻辑条件为：工作段无压、工作段电流小于0.1A、备用段有压。这样有效地解决了备自投误动的问题。
直流电源失电引起MCC开关跳闸某电厂运行中400V公用B段控制电源消失，引起PC至MCC断路器跳闸，致使综合水泵房MCC、循环水泵房MCC等所带公用MCC失电，工业水泵跳闸，既而空压机跳闸。经分析，设计图纸中400V公用PC至MCC断路器有到公用MCC的联跳回路。该联跳回路为反映开关状态的一常闭接点，设计中采用开关扩展继电器的接点，致使控制电源失电后，常闭点合上，跳闸回路接通，400V公用PC至MCC断路器跳闸。针对该问题，提出跳闸接点不采用扩展接点，直接采用开关本体辅助触点，对二次回路重新进行了改正，现场实际运用效果良好。根据《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求实施细则》第2.6条：断路器或隔离开关闭锁回路不能用重动继电器，应直接用断路器或隔离开关的辅助触点操作断路器或隔离开关时，应以现场状态为准。
五、在低压开关操作方式上调整
1.在运行人员倒闸操作方式上。改变在设备现有状况不改变的条件下，原操作方式在合15DL前315DL在断开状态，此时为15B空载合闸方式。可以更改为在合15DL前先合上315DL，带上反送电时15B的线路负荷，这样再合15DL，就不会发生变压器空载合闸现象。
2.可以考虑再合一次。若空载合闸使过电流保护动作的开关带的负荷不太重要时，可以在原有的倒闸操作步骤上再合闸一次，甚至两次，这样只是会引起过电流对15B产生冲击，但总能在合适的时刻使15B产生的励磁涌流不是那么剧烈，也就不再跳闸了。过电流的影响：虽然无法精确计算最大可能的冲击电流，但实用结果表明，在最不利的时刻合闸，其冲击电流只不过是几倍额定电流，比短路电流要小得多。虽然瞬态过程持续时间较长，也只不过在最初几个周期内冲击电流较大，在整个瞬态过程中，大部分时间内的冲击电流值都在额定值以下。无论从电磁力或温度来考虑，对15B变压器本身的直接危害都不大，只是在最初几个周期的冲击电流可能使相关开关的过电流保护装置误动作。
3.串联适当电阻。可以考虑在15DL和10kV厂用电Ⅴ段母线之间串联适当的电阻，在15DL合闸（315DL断开状态）使15B发生空载合闸现象前把串联电阻投入，这样可以限制冲击电流，而且有利于合闸冲击电流快速衰减。待冲击电流衰减到额定电流以内，再把限流电阻切除。
六、结束语
在实际应用当中，低压开关误跳闸的原因是多方面的，既有低压开关本身的原因，也有人为设计等方面的原因。要想最大程度地保障低压开关的应用条件，就要从多个方面着手研究，通过合理的措施能够有效降低误跳闸的发生频次。
参考文献：
[1]李遵基. 热工自动控制系统. 华北电力大学，2012年.
[2]巫松桢.电气工程师手册.机械工业出版社，2010年.
【关键词】低压开关；误跳闸；原因；分析；处理
一、前言
低压开关的重要性决定了要对其误跳闸的原因进行分析，并且提出科学合理的举措应对这些原因，从而保证期正常运转，对生产、生活提供到最充分的保障。在分析误跳闸的原因和处理方法之前，有必要首先了解低压开关的功能特征。
二、低压开关的功能特征
开关电器近期的发展不仅在结构设计上有创意，而且在功能上也向多样化发展，以满足用户降低投资成本的需求。
1.多种机械联锁。具有隔离功能的开关电器在隔离位置可安装专用挂锁的联锁装置。按需要可用多至三把挂锁锁住操作手柄，真正做到确保维修人员的安全。增加辅助触头数量，开关电器的辅助触头用于电气联锁或电气二控制之用。通常一台开关电器只带一两个辅助触头。目前，新研发的开关电器已有把辅助触头的数量明显增加。
2.提高性能，满足多种用途。开关电器主要用于配电系统作供电及电源的隔离。随着控制单台电动机情况的增加，许多制造商通过试验研究，纷纷提供适用于3相标准异步电动机的容量供用户选配。此外，随着电容器柜应用开关电器的增加，制造商又纷纷提供适用的额定电容器容量供用户选配。当今的开关电器通过提高性能，既能满足感性负载通断要求，也能满足容性负载通断的要求。
3.安装方式多样化。由于开关电器价格适中，性能又不低，近来需求量日益增大。为满足各种安装情况，制造商纷纷推出各种安装方式的产品。固定式安装：用螺栓把产品底架（或底板）固定在柜上。插入式安装：产品的进出线带插入式触头，使用时直接插入柜内的汇流排上。被插的汇流排厚度可以有几种。
三、误跳闸原因分析
1.通信原理方面
智能电能表载波模块中的载波芯片集成并完成协议转换和调制解调工作，外围配置电路主要包括功率放大与滤波电路、载波耦合与接收电路。载波发射功率的大小与电源幅值的高低、电源电流提供能力密切相关。按照智能电能表形式规范要求，载波模块的两路电源由电能表供给，一路为载波芯片用的VDD，另一路为载波功放用的VCC。而目前运行的单相智能电能表内VCC电源设计成由电源变压器的一个独立低压绕组输出，直接整流加2200μF电容滤波得到。设计存在一定的问题，由于智能电能表内部布置较紧凑，厂家选取的电源变压器体积小，容量小，内阻较大，因此当载波功放所带负载电流增大时，导致电压急剧下降。
2.内部判断逻辑方面
通过与误跳闸电能表生产厂家进行技术交流，得知其电能表内部设置了低电压电能表自动复位功能，其目的是当MCU检测到外部电压低于50%时，自动进行电能表信息锁存，并发出电能表复位命令，而该电能表从复位到正常所需时间约3-5s，由于该电能表外控信号为常开触点，电能表复位后外控跳闸信号失去220v电压，使外部断路器跳闸，用户无法正常用电。由于该种电能表的检测电压取自VCC电源，正常时此电压可以代表外电压的大小，而没有考虑在载波发射时载波功放电流对VCC电压的影响，造成误判外电压低而使电能表复位，进而误跳闸。
3.设计方案方面
当线路正常检修停电时，变压器失压J氏压断路器能够可靠跳闸，当电源侧来电时经过设定时间低压断路器自动合闸。当线路设备出现故障时断路器可靠跳闸并且不会自动合闸。当手动分开低压断路器时，断路器可靠不重合。针对设计要求提出可靠的解决方案，以时间继电器为控制核I乙不U用时间继电器延时动作特性与滑动触点实现低压断路器失压自投。时间继电器型低压断路器失压自投装置所用时间继电器系一电磁铁带动一钟表延时机构，电磁线圈自变压器低压出线取电，为（长期通电型）交流时间继电器提供电源。继电器内有一付延时滑动触点以及一付延时主触点（终止触点）。
四、低压开关误跳闸的解决办法
某电厂做二次回路检修工作时，拉开400V工作ⅡA段TV，空开1MCB、2MCB，引起400V工作ⅡA段备自投动作。事后分析认为：检修人员拉开400V工作ⅡA段TV，A、C相空开后，导致电压继电器失去电压。400V备自投自投逻辑动作条件为：工作段无压、工作段电流小于0.1In、备用段有压，In以工作段电流互感器一次侧额定电流为基準。因电流互感器二次侧额定电流为5A，故400V备自投实际动作条件为：工作段无压、工作段电流小于0.5A（二次侧）、备用段有压。该控制策略没有充分考虑工作段的实际工作电流，如机组低负荷时，电流互感器选取变比较大时，实际变换到二次侧的额定电流有可能不到0.5A，因此400V备自投装置较易误动。通过改造，新的备自投自投逻辑条件为：工作段无压、工作段电流小于0.1A、备用段有压。这样有效地解决了备自投误动的问题。
直流电源失电引起MCC开关跳闸某电厂运行中400V公用B段控制电源消失，引起PC至MCC断路器跳闸，致使综合水泵房MCC、循环水泵房MCC等所带公用MCC失电，工业水泵跳闸，既而空压机跳闸。经分析，设计图纸中400V公用PC至MCC断路器有到公用MCC的联跳回路。该联跳回路为反映开关状态的一常闭接点，设计中采用开关扩展继电器的接点，致使控制电源失电后，常闭点合上，跳闸回路接通，400V公用PC至MCC断路器跳闸。针对该问题，提出跳闸接点不采用扩展接点，直接采用开关本体辅助触点，对二次回路重新进行了改正，现场实际运用效果良好。根据《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求实施细则》第2.6条：断路器或隔离开关闭锁回路不能用重动继电器，应直接用断路器或隔离开关的辅助触点操作断路器或隔离开关时，应以现场状态为准。
五、在低压开关操作方式上调整
1.在运行人员倒闸操作方式上。改变在设备现有状况不改变的条件下，原操作方式在合15DL前315DL在断开状态，此时为15B空载合闸方式。可以更改为在合15DL前先合上315DL，带上反送电时15B的线路负荷，这样再合15DL，就不会发生变压器空载合闸现象。
2.可以考虑再合一次。若空载合闸使过电流保护动作的开关带的负荷不太重要时，可以在原有的倒闸操作步骤上再合闸一次，甚至两次，这样只是会引起过电流对15B产生冲击，但总能在合适的时刻使15B产生的励磁涌流不是那么剧烈，也就不再跳闸了。过电流的影响：虽然无法精确计算最大可能的冲击电流，但实用结果表明，在最不利的时刻合闸，其冲击电流只不过是几倍额定电流，比短路电流要小得多。虽然瞬态过程持续时间较长，也只不过在最初几个周期内冲击电流较大，在整个瞬态过程中，大部分时间内的冲击电流值都在额定值以下。无论从电磁力或温度来考虑，对15B变压器本身的直接危害都不大，只是在最初几个周期的冲击电流可能使相关开关的过电流保护装置误动作。
3.串联适当电阻。可以考虑在15DL和10kV厂用电Ⅴ段母线之间串联适当的电阻，在15DL合闸（315DL断开状态）使15B发生空载合闸现象前把串联电阻投入，这样可以限制冲击电流，而且有利于合闸冲击电流快速衰减。待冲击电流衰减到额定电流以内，再把限流电阻切除。
六、结束语
在实际应用当中，低压开关误跳闸的原因是多方面的，既有低压开关本身的原因，也有人为设计等方面的原因。要想最大程度地保障低压开关的应用条件，就要从多个方面着手研究，通过合理的措施能够有效降低误跳闸的发生频次。
参考文献：
[1]李遵基. 热工自动控制系统. 华北电力大学，2012年.
[2]巫松桢.电气工程师手册.机械工业出版社，2010年.