真空断路器合闸弹跳异常与处理

【摘要】真空断路器的合闸弹跳，是真空断路器试验时的重要参数之一，合闸弹跳的数值合格与否，决定真空断路器是否可以投入运行的主要数据之一。本文通过分析合闸弹跳所产生的原因及其危害，以及处理方法。

【关键词】合闸弹跳危害；合闸弹跳异常；处理方法

前言

合闸弹跳真空断路器机械特性的一个重要参数，是指断路器的动触头与静触头碰撞接触后被反作用力推开，然后再接触又被推开的往复现象。该过程经过几次反复运动，在允许的时间范围内停止。

1989年底能源部电力司提出真空断路器合闸弹跳时间必须小于2ms。为什么合闸弹跳时间要小于2ms呢？主要是合闸弹跳的瞬间会引起电力系统或设备产生L.C高频振荡，振荡产生的过电压对电气设备的绝缘可能造成伤害甚至损坏。当合闸弹跳时；同小于2ms时，不会产生较大的过电压，设备绝缘不会受损，在关合时动静触头之间也不会产生熔焊。

目前，真空断路器均采用对接式触头，合闸速度较高，触头在合闸过程中必然产生弹跳。弹跳时间延长真空电弧的燃弧时间就会延长。真空电弧是一种弧体温度高达七、八千度的高温等离子体。弹跳时间过长，燃弧时间增加，使触头表面熔化的深度和广度都增加，合闸时就会造成两触头界面接触，瞬间冷却后两触头熔焊在一起。这种熔焊，靠操作机构几千牛顿的分闸力是不容易拉开而造成开断失败。有时即使分闸力能拉开，但常常把触头表面拉变形，造成开断后恢复电压短路。还会使波纹管受到强迫振动而容易出现裂纹，导致灭弧室漏气。

合闸弹跳最主要的危害在于加速了灭弧室触头的磨损进而导致灭弧室电寿命的缩短。

一、故障基本情况

2010年01月8日高压试验班在进行1号发电机出口真空断路器，做列行检修试验时，发现真空断路器B相弹跳时间偏大；所有试验项目及数据如下（2007年与2010年的试验项目及数据的值）：

二、设备技术参数

真空断路器，型号：3AF 2288-3额定电压：17.5（kV）额定电流：4000（A）

开断电流：63 （kA） 出厂日期：1995年

三、原因分析

1、该真空断路器于1995年12月投入运行，至今已有十六年，操作次数已接近5000次。由于动、静触头的腐蚀，动、触头间的挤压和导轨螺栓的作用，动、触头的磨损，动、静触头接触面没有全面接触，造成真空断路器合闸弹跳过大。

2、断路器运行时间较长使真空断路器的，灭弧室动、静触头，操作机构和紧固件的机械磨损较大，引起触头过热和电气合闸弹跳时间延长；合闸弹跳时间的延长加速了触头的磨损。金属部件的疲劳导致动、静触头压力减小，造成回路接触电阻增大。使合闸弹跳时间增长。

3、真空断路器动、触头的接触面受热氧化腐蚀、磨损使断路器的行程变长，也是弹跳异常的原因之一。

四、处理经过

1、开关在分、合闸状态用深度卡尺测量A、B、C、三相吊杆的行程为（注：每次分闸，合闸后应将真空断路器的操作电源断开后在测量）：

2、操作机构的所有弹簧必须处于放松状态，而且3AF真空断路器处于分闸状态，“弹簧储能”不显示（弹簧储能的能量释放掉）。

a、将绝缘拉杆与角板连接的销钉和校正垫圈及锁定夹销拆下，

b、将绝缘拉杆的角板调节螺杆固定螺帽松开后，调节螺杆向逆时针旋转四圈半。

c、将绝缘拉杆与角板连接好后再次测量吊杆的行程。

3、测量分、合闸吊杆的数据为：

4、在开关合闸位置时，将开关上部B相端子与灭弧室（真空泡）连接与固定的四个螺栓全部松开，在将四个连接于固定螺栓全部紧固后，测得的三相分合闸时间及同期试验数据为：

5、三相分合闸时间及同期试验数据

实验数据说明真空断路器的静触头的位置略有偏差，与动触头没有全面接触。也是真空断路器弹跳异常主要因素之一。

五、结束语

真空断路器是确保电网能够正常运行和故障情况下能够达到保护人身财产安全的重要设备，合闸弹跳控制的好坏直接影响到真空断路器的稳定运行。

此次真空断路器出现的问题说明，由于此开关已投运十六年了，操作次数已接近5000次，设备已进入疲劳期。今后应加强对此类设备的巡视与检修工作，在每次此类断路器的操作中，如此类设备有任何异常要及时上报。在检修中要加强对此类设备的检查，所有试验、维护项目要做全、做细，对试验结果如有与上次试验结果有差别的，要重点检查是否由于设备老化造成的。适当增加检修次数，以免发生更大的缺陷造成事故。