分享‖重点详讲断路器的控制回路

断路器控制回路主要包括断路器的跳、合闸操作以及相关闭锁回路。一个完整的断路器控制回路由微机测控、操作把手、切换把手、操作箱和断路器机构箱组成。

按照不同的分类方法，断路器的操作类型也分为两种：按照操作命令的来源不同分为手动操作和自动操作(分清这两种类别对备自投装置是至关重要的)；按照操作地点的不同分为远方操作和就地操作。 就地操作必然是手动操作， 远方操作有可能是手动操作， 也可能是自动操作。

另：“就地”是一个相对的概念，它的基准点在“远方/就地”切换把手所安装的那个位置。在 110kV 断路器的操作回路中，一般有两个切换把手，一个安装在微机测控屏，一个安装在断路器机构箱。对微机测控屏的切换把手 QK 而言，使用微机测控屏上的操作把手 KK 进行操作属于“就地”，来自综自后台或集控站通过远动系统传来的操作命令都属于 远方”；对机构箱的切换把手 43LR 而言，在机构箱使用操作按钮进行操作属于“就地”，一切来自主控室的操作命令都属于 “远方”。简单地讲，切换把手与操作把手(按钮) 必然是结合使用的，某个切换把手配套的操作把手的操作属于“就地”，其余的操作类型都属于“远方”。

断路器的合闸操作

断路器的合闸操作分为手动合闸和自动合闸两种。 手动合闸包括：利用综自后台(或在集控站利用远动系统) 合闸、在微机测控屏合闸、在断路器机构箱合闸； 自动合闸包括：重合闸、 自动装置 (备 自投装置等自动装置动作) 合闸。

 断路器的跳闸操作

断路器的跳闸操作分为手动跳闸和自动跳闸两种。 手动跳闸包括：利用综自后台(或在集控站利用远动系统) 跳闸、在微机测控屏 跳闸、在断路器机构箱跳闸。 自动跳闸包括：自身保护 (与该操作箱 配套的微机保护动作) 跳闸、 外部保护 (母线保护等保护装置动作) 跳闸、 自动装置动作 (备自投装置、 低周减载等装置动作) 跳闸、 偷跳 (由于某种原因断路器自己跳闸)。

断路器操作的闭锁回路

断路器操作的闭锁回路，根据断路器电压等级和工作介质的不同也有不同， 但是总得来讲也可以分为两类：操作动力闭锁和工作介质闭锁。

操作动力闭锁指的是断路器操作所需动能的来源发生异常，禁止断路器进行操作。例如，弹簧机构断路器的“弹簧未储能禁止合闸“，液压机构的 “压力低禁止合闸”等。

工作介质闭锁指的是断路器操作所需绝缘介质浓度异常，为避免发生危险而禁止断路器操作。例如： SF6 断路器的 “SF6 压力降低禁止操作”等。

操作机构

LW25-126 型断路器的操作机构二次回路如图5-1、图 5-2 所示。 图5-1 所示的是断路器操作机构控制回路图，红色部分为合闸回路， 绿色部分为跳闸回路， 黄色部分为储能电机启动回路。 图5-2 所示为 辅助回路及信号回路。 主要部件的符号与名称对应关系如表 5-1 所示。

合闸回路

1 就地合闸

43LR 在“就地”状态时，合闸回路由 11-152C、52Y 常闭接点、 88M 常闭接点、49MX 常闭接点、33HBX 常闭接点、52b 常闭接点、52C 和 63GLX 常闭接点组成。合闸回路处于 “准备状态”(按下 52C 即可 成功合闸) 时，断路器需要满足以下条件：

①52Y 常闭接点闭合

52Y 是“防跳”继电器。“防跳”是指防止在手合断路器于故障 线路且发生手合开关接点粘连的情况下，由于“线路保护动作跳闸”与“手合开关接点粘连”同时发生造成断路器在“合闸”与“跳 闸”之间发生“跳跃”的情况。由于微机保护操作箱和断路器都配置 了“防跳”回路， 参照相关技术文件的要求，一般将断路器本体机构 箱中的“防跳”回路拆除，只保留微机操作箱中的“防跳”回路。

“防跳”回路起作用是由跳闸开始的，即“跳闸”这个动作启动了“防 跳”回路，在“合闸于故障线路且合闸接点粘连”的情况下，跳闸后 断路器就不可能进行第二次合闸操作；在“合闸于故障线路而合闸接点不粘连”的情况下，其实“防跳”回路并没有被完整的启动(电压 线圈未启动)，实际上无法形成对合闸操作的闭锁； 在 “合闸于正常 线路且合闸接点不粘连”的情况下，“防跳”回路完全不启动。

②88M 常闭接点闭合

88M 是合闸弹簧储能电机的接触器，它由合闸弹簧限位开关33hb起动。弹簧未储能时，33hb 常闭接点闭合起动 88M，88M 的常开接点 闭合起动电机开始储能，88M 的常闭接点打开从而断开合闸回路， 实 现闭锁功能。弹簧储能完成后，33hb 常闭接点打开使 88M 失电， 88M 常开接点打开，断开电机电源回路。 88M 常闭接点闭合表示“电机停 止运转”。

断路器机构内有两条弹簧，分别是合闸弹簧与跳闸弹簧。合闸弹 簧依靠电机牵引进行储能(压缩)，跳闸弹簧依靠合闸弹簧释放 ( 张开 ) 时的势能储能。断路器合闸结束后，合闸弹簧限位开关 33hb 自动启动电机回路进行储能，电机转动将合闸弹簧压缩到一定程度后停止运转，合闸弹簧由定位销卡死。在下一次合闸弹簧释放前，电机均不再运转。在排除电机故障的情况下，“电机停止运转”在一定程度上表示“合闸弹簧储能完成”。

将 88M 的常闭接点串入合闸回路的目的在于，防止在弹簧正在储能的那段时间内 (此时弹簧尚未完全储能) 进行合闸操作。

 ③49MX 常闭接点闭合

49MX 是一个辅助继电器， 它是由“电机过流继电器”49M 或“电机 超时继电器”48T 起动的， 概括地说， 它代表的是电机故障。在电机 发生故障后，49M 或 48T 通过 49MX 的常闭接点起动 49MX，而后 49MX 通过其常开接点及电阻 R2 实现自保持，其常闭接点打开以断开合闸 回路， 实现闭锁功能。49MX 常闭接点闭合表示“电机正常”。

在图 5-1 中， 我们可以看出，在 49MX 的自保持回路接通以后，存在无法复归的问题。即使电机故障已经排除，49M 和 48T 已经复归， 49MX 仍然处于动作状态，其常闭接点一直断开合闸回路。，最初，检 修人员只能断开断路器操作回路的电源开关使 49MX 复归；现在， 我 们在 49MX 的 自保持回路中串接了一个复归按钮 ( 图 中虚线框内 49MT )，解决了这个问题。

合闸弹簧释放后( 即合闸成功)后 ，将自动起动电机进行储能。 如果电机存在故障，则合闸弹簧储能就不能正常完成，从而导致无法进行下一次合闸操作。在实际运行中， 手合断路器成功后，如果电机故障造成合闸弹簧储能失败而断路器继续运行， 则在发生故障时，断路器重合闸必然失败。

将 49MX 的常闭接点串入合闸回路的目的在于，防止将电机已经发生故障的断路器合闸。

 ④33HBX 常闭接点闭合

33HBX 是一个辅助继电器， 它是由“合闸弹簧限位开关”33hb 的常闭接点起动的。 33hb 的常闭接点闭合表示的是“合闸弹簧未储能”，它同时起动电机接触器 88M 和“合闸弹簧未储能继电器”33HBX，88M 的常开接点接通电机回路进行储能，33HBX 的常闭接点打开断开合闸 回路， 实现闭锁功能。33HBX 的常闭接点闭合表示的是“合闸弹簧已 储能”。

将 33HBX 的常闭接点串入合闸回路的目的在于，防止弹簧未储能 时进行合闸操作， 若无此常闭接点断开合闸回路， 则会由于合闸保持 继电器的作用导致合闸线圈持续通电被烧毁。

⑤断路器的常闭辅助接点 52b 闭合

断路器的常闭辅助接点 52b 闭合表示的是“断路器处于分闸状 态”。从图 5-1 中可以看出，有两个 52b 的常闭接点串连接入了合闸 回路，这和传统控制回路图纸中的一个常闭接点是不一致的。这是由 于，断路器的辅助节点和断路器的状态在理论上是完全对应的， 但是 在实际运行中，由于机件锈蚀等原因都可能造成断路器变位后辅助接点变位失败的情况。将两对辅助接点串连使用， 可以确保断路器处于这种接点所对应的状态。

将断路器常闭辅助接点 52b 串入合闸回路的目的在于，保证断路器处于分闸状态，更重要的是， 52b 用于在合闸操作完成后切断合闸回路。

 ⑥63GLX 的常闭接点闭合

63GLX 是一个辅助继电器， 它是由监视 SF6 密度的气体继电器的辅助接点 63GL 起动的。 由于泄漏等原因都会造成断路器内 SF6 的密 度降低，不足以满足灭弧的需要，这时就要禁止对断路器进行操作， 通常称为“SF6 低压闭锁操作”。  63GLX 起动后，其常闭接点打开，合 闸回路及跳闸回路均被断开，断路器的操作被闭锁。

与前面几对闭锁接点不同的是，63GLX 串入的不仅仅是合闸回路， 从图 5-1 中，我们可以明显的看出，这对接点闭锁的是“合闸”及“跳 闸”两个回路，所以它的意义是 “闭锁操作”。 

将 63GLX 的常闭接点串入操作回路的目的在于，防止在 SF6 密度 降低不足以安全灭弧的情况下进行操作而造成断路器损毁。

跳闸回路

1 就地跳闸

43LR 在“就地”状态时，跳闸回路由跳闸按钮 11-52T、52a 常开 接点、52T 和 63GLX 常闭接点组成。跳闸回路处于准备状态 (按下 11－52T 即可成功合闸) 时，断路器需要满足以下条件：

①断路器的常开辅助接点 52a 闭合断路器的常开辅助接点 52a 闭合表示的是“断路器处于合闸状态”。从图 5-1 中可以看出，跳闸回路使用了 52a 的四对常开接点。 每两对常开接点串连，而后再将它们并联，这样既保证了辅助接点与 断路器位置的对应关系，又减少了辅助接点故障对断路器跳闸造成影 响的几率。

将断路器常开辅助接点 52a 串入跳闸回路的目的在于，保证断路器处于合闸状态，更重要的是， 52a 用于在跳闸操作完成后切断跳闸回路。

 远方跳闸

针对断路器而言，远方跳闸是指一切通过微机操作箱发来的跳闸指令，它包括使用微机测控屏上的操作把手跳闸、 使用综自系统后台 软件跳闸、 使用远动功能在集控中心跳闸等，这些指令都是通过微机 操作箱的跳闸回路传送到断路器的。

这些跳闸指令其实就是一个高电平的电信号，在 43LR 处于“远 方”状态时，它通过 43LR 以及断路器的跳闸回路与断路器操作回路的 负电源形成回路， 起动 52T 完成跳闸操作。 

辅助回路 

辅助回路指的是除合闸回路、跳闸回路之外的其它电气回路，包括信号回路、电机回路、加热器回路。

 信号回路

信号回路均为无源接点形式，可接入光字牌报警系统或微机测控 装置， 主要包括：“SF6 压力降低报警”、“SF6 压力降低闭锁操作”、“电 机故障”、“合闸弹簧未储能”等。

电机回路

电机回路包括电机控制回路和电机电源回路。电机控制回路由合闸弹簧限位开关常闭接点 33hb 和电机接触器 88M 组成，合闸弹簧释放后，33hb 闭合起动 88M 后 88M 起动电机。电机在断路器合闸后(合闸弹簧释放失去势能) 开始运转储能。

储能结束后，即使断路器机构失去工作电源，在断路器跳闸后仍然可以保证进行一次合闸操作。 考虑事故情况下全站失压的情况，为保证对断路器的多次控制， 目前多采用直流电机 (关于这一点尚无定论，不同地区的看法不同， 也有很多单位倾向于使用交流电机)。

 加热器回路

加热器回路由温湿度控制器 KT 自动控制。 当断路器机构箱内温 度偏低、湿度偏高时，KT 的常开接点起动加热器， 对断路器机构箱 进行加热、除潮，避免由于环境原因对机构运行造成影响。