司生產的換檔開關（MR開關）具有通用性好、容易安裝、結構緊湊、使用壽命長、維護工作量少等優(yōu)點，被廣泛應用于電爐變壓器上。廣鋼電爐廠的40t交流電爐、60t直流電爐、珠鋼的兩座150t交流電爐都裝配了MR開關。由于交流電弧爐的負荷極不穩(wěn)定、沖擊電流大、三相嚴重不平衡，使得換檔開關處于惡劣環(huán)境之中，且使用頻繁，如維護不當，將會產生故障導致電爐停產，并可能嚴重損壞變壓器。本文主要介紹M型有載換檔開關在電爐變壓器上的應用及維護。

　　1結構與功能M型有載換檔開關主要由以下幾部分組成：油桶：整個開關都吊掛在金屬桶蓋下，傳動軸穿過桶蓋驅動開關轉動。桶身由環(huán)氧樹脂制造，使開關芯子的絕緣油與變壓器主油箱的絕緣油分隔，由于開關芯子在每一爐鋼的冶煉過程中都要操電弧使油桶內的絕緣油很快就碳化、發(fā)黑并性能下降，一般情況下三個月就須更換。開關的油與變壓器的油分隔，可使變壓器的油不受其污染。桶身還承載吊掛在其下方的分接選擇器。

　　開關芯子：開關芯子由傳動軸、彈簧儲能機構、切換開關和過渡電阻組成。

　　傳動軸傳動來自驅動箱的動力，通過凸輪移動滑塊壓縮儲能機構中的彈簧儲能，當滑塊移到動作位置時觸動曲柄使能量釋放，滑塊快速回移，帶動切換開關完成一次動作，由于滑塊在快速回移時只受彈簧驅動，與傳動軸的動作無關，因此可保證切換動作一旦開始，就能有效地完成全部動作，不會發(fā)生中途停頓的現(xiàn)象。

　　三極切換開關的接觸系統(tǒng)按對應位置分為三個結構相同的子系統(tǒng)，三個子系統(tǒng)的切換過程同步進行，每一個子系統(tǒng)由兩個主觸頭和兩個帶過渡電阻的輔助觸頭組成。大容量有載切換開關（MI500以上）的主、輔觸頭使用鎢銅合金制造，小容量有載切換開關（MI300）以下的觸頭用銅制造。由于設計使用了鎢合金觸頭，為此需要配置一個特別的延時觸頭，此觸頭位于開關組件的兩端。開關旋轉組件由傳動銷帶動主動觸頭和輔助動觸頭沿圓弧軌跡閉合9其它觸頭斷開，盈fM/U和進厲見趾ingH換換檔開A關1安裝在輸變電變壓器過渡電阻由帶狀洛鎳合金制造，特別能耐高溫，裝在切換開關下方的絕緣架上并與輔助觸頭連接，用于減少切換過程產生的環(huán)流電阻。油桶注滿的變壓器油用于冷卻開關芯子，并有效熄滅開關切換過程產生的電弧。

　　電爐變壓器通常采用零點換檔，這樣可使換檔開關芯子的負載電壓降至最低。

　　分接選擇器：分接選擇器包括傳動機構、外圍接線排和中心轉動柱。

　　傳動機構上端在切換開關的桶底與傳動軸連接，中部齒輪組減速后驅動步進機構，最后帶動中心轉動柱轉動。外圍接線排由絕緣板制造，上面裝有接線端子與變壓器調壓繞組的各端頭連接。中心轉動柱裝有短路連接片，轉動到相應位置時可把選定的調壓繞組端頭引入切換開關。

　　電機驅動箱（型號：MA7）：電機驅動箱由電動機、控制系統(tǒng)、檔位顯示裝置組成。

　　控制系統(tǒng)控制電機驅動換檔開關完成正向換檔、反向換檔的操作，控制系統(tǒng)具有就地、遙控操作選擇功能。

　　濾器和控制器組成?？刂破骺煽刂朴捅枚〞r開動或在換檔開關動作后開動，對油桶內的變壓器油進行過濾，使用凈油裝置可延長切換開關的壽命和延長切換開關的維護周期。

　　2工作原理及電路分析有載換檔開關用在不停電的狀態(tài)下通過切換變壓器調壓繞組的相應端點而改變變壓器的輸出電壓換檔順序：換檔開關的啟動由電機驅動箱控制，傳動軸穿過桶蓋帶動上傳動軸，上傳動軸上裝置的凸輪轉動使儲能器儲能，上傳動軸同時穿過桶底驅動分接選擇器的步進機構使分接選擇器轉動把相鄰（上升或下降）的變壓器調壓繞組端點，儲能器完成儲能后釋放，驅動切換開關在0.041s內快速完成切換，換檔開關到達完成位置，電機驅動停止運轉。

　　切換開關的切換過程：切換開關中的每一組切換單元對應一相電路，三相切換開關則有三組切換單元，每組切換單元包括六對觸頭，其中有兩對延時觸頭AB、兩對負荷觸頭ab和兩對帶過渡電阻的輔助觸頭albl.切換過程分為7個步驟。

　?。?）（初始狀態(tài)）延時觸頭A閉合，負荷觸頭a（2）輔助觸頭a1閉合，延時觸頭A斷開，運行電流從a和a1上通過，見。

　?。?）輔助觸頭b1閉合，流過輔助觸頭a1、b1的環(huán)流電流受到回路中的兩個電阻Ra、Rb的限制，IK=UstARa+Rb）。運行電流從兩對輔助觸頭上通過。環(huán)流電流減少了流過b1的電流Ib1，卻增加了流過a1和輔助觸頭b1上通過，見。

　　（7）延時觸頭B閉合，輔助觸頭b1斷開，運行電流從負荷觸頭b和延時觸頭B上通過，見；換檔時各電流、電壓的過渡過程，見。

　　3運行、維護與檢修切換時各電流。電壓的過渡過程壓器上，用于調節(jié)輸出電壓。當用于輸變電時，由于負荷比較穩(wěn)定，通常每年只動作數十次到數百次，維護周期長達數年，使用時間基本上可與變壓器壽命同步。而當換檔開關用于電爐變壓器上時，由于負載極不穩(wěn)定、使用頻繁、容易發(fā)生故障，使換檔開關的可靠壽命時間大為減少。1996年廣鋼40t電爐換檔開關的氣體保護繼電器動作，爐前操作工人沒作仔細檢查就合閘送電，結果造成換檔開關故障擴大并引起爆炸，炸毀了換檔開關、燒熔了變壓器高壓進線端子和部分母排；珠鋼1150t電爐電壓器的換檔開關也曾于2002年發(fā)生了嚴重故障。所以必須對換檔開關進行周期性的維護和檢修，否則就會造成嚴重的后果。

　　換檔開關內切換開關的使用壽命與分線選擇器不同。根據產品使用手冊介紹，切換開關的壽命為80萬次，分線開關的壽命理論上可與變壓器同步（4億次）但根據實際情況，一般切換開關（換檔開關芯子）使用次數不能超過60萬次，三個月（約7~8萬次）就必須進行一次維護和檢查。分線選擇器使用5~6年后應打開觀察孔進行外觀檢查，使用10年后必須考慮更換。

　　換檔開關日常運行由氣體繼電器（MRRS2001）實行保護，如果切換開關內發(fā)生搶弧、短路等現(xiàn)象，產生的氣體和電弧使氣體繼電器動作，切斷變壓器輸入電源，此時千萬不要草率重合變壓器電源開關，否則極易造成變壓器嚴重損壞。

　　維護內容：打開桶蓋，吊出切換開關。

　　檢查Y型延時觸頭，如發(fā)現(xiàn)燒蝕則可視作嚴重損壞，必須解體作全面檢修，因為延時觸頭動作時不帶負荷。

　　檢查負荷觸頭和輔助觸頭的燒蝕情況，如發(fā)現(xiàn)接觸面凹凸不平，可稍磨平，如燒損超過2mm則需更換。

　　檢查銅制編織軟線，這是換檔開關最薄弱的部件，大部分的故障都由它引起，因為編織軟線連接動觸頭和引出點，動觸頭的每一次動作都帶動它彎折一次，經常的彎折使其容易損壞，如發(fā)現(xiàn)起剌或斷股則需立刻更換。

　　檢查過渡電阻是否有斷裂現(xiàn)象。

　　檢查放電片是否有放電痕跡，即檢查是否曾發(fā)生過電壓現(xiàn)象。

　　用扳手卡在傳動軸的下缺口，扳動開關向正、反方向各轉動一次，檢查開關動作是否順暢、儲能器能否儲能、滑塊運動是否有卡阻現(xiàn)象。

　　清洗開關、油桶和過濾器芯濾，排除污油，安裝開關，注入新油。

　　緊固切換開關上的螺絲、螺母時應使用力矩扳手，每一個螺母都必須用防松卡片固定。

　　4結束語換檔開關是交流電爐變壓器上的重要部件，一旦發(fā)生故障將會嚴重影響電爐的生產，同時由于其結構復雜，維護、檢修的要求比較高，必須借鑒經驗教訓，熟悉其內部結構和工作原理，制訂完善的維護、檢修制度，并認真完成維護工作，才能保證變壓器的正常運行，避免重大事故的發(fā)生。