对10kV真空断路器常见故障与处理措施的探讨

【摘 要】本文根据多年的工作经验，详细的简单的介绍了真空断路器的概念，特点和分类，阐述了日常使用中常见的故障现象与原因，并对其进行了相应的预防及处理措施探讨。

【关键词】10kV；真空断路器；特点；措施

前言

真空断路器是近二十年兴起的一种新型、高性能的开关电器，特别是近年来我国配电系统“无油化”改造的顺利实施，真空断路器的应用越来越广泛。目前在10kV及以下电压等级配电网络中，真空断路器已基本取代油断路器。真空断路器具有适合频繁操作、零件数少、检修维护工作量小、电寿命长、防燃、防爆、运行可靠性高等优点，是一种很少需要维护的开关设备，但在使用过程中也应注意预防故障，一旦发生故障应及时处理，使它的优越性得到充分发挥。

1 真空断路器概述

在配电线路中常用的保护元件主要是断路器，断路器是近年来发展最为迅速的一种保护电器。在低压网络中，普遍用的是塑壳式断路器或框架式断路器。而在中压及高压网络中主要用的是少油断路器、多油断路器、SF6断路器（六氟化硫）及真空断路器。目前真空断路器在中压领域保持着主导地位。

2 真空断路器的特点与分类

真空断路器之所以得到广泛应用，是因为断路器保持着真空度为熄弧介质，而使电子的自由行程与气体分子少有碰撞，具有绝缘强度较高，电寿命与机械寿命较高的特点。

真空断路器品种繁多，型号各异。从功能角度来说，有作为控制和分配电能用两种：从绝缘角度来说，有空气绝缘和复合绝缘：从结构角度来说，有断路器和机构一体式和分体式：从操动机构角度来说，有电磁机构和弹簧机构。

3 真空断路器常见故障现象与处理措施

3.1 真空断路器分闸失灵

3.1.1 故障现象

根据故障原因的不同，存在如下故障现象：断路器远方遥控分闸分不下来；就地手动分闸分不下来；事故时继电保护动作，但断路器分不下来。

3.1.2 原因分析

如果分闸失灵发生在事故时，将会导致事故越级，扩大事故范围。可能由于以下原因造成上述问题：分闸操作回路断线；分闸线圈断线；操作电源电压降低；分闸线圈电阻增加，分闸动能降低；分闸顶杆变形，分闸时存在顶杆卡涩、不灵活现象，分闸动力降低；分闸顶杆变形严重，分闸时卡死；分闸顶杆动作，但不能可靠的打开分闸压板；机构分闸锁扣扣入太深或扣板卡死。

3.1.3 处理方法

检查分闸回路是否断线；检查分闸线圈是否断线；测量分闸线圈电阻值是否合格；检查分闸顶杆是否变形；检查操作电压是否正常；改铜质分闸顶杆为钢质，以避免变形；调整分闸顶杆及铁芯的长度，保证动作可靠；分闸线圈固定架应保证紧固，防止铁芯动作时分闸线圈固定架也随之上下窜动；调整机构分闸锁扣扣入深度，使之符合要求。

3.1.4 预防措施

运行人员若发现分合闸指示灯不亮，应及时检查分合闸回路是否断线；检修人员在停电检修时，应注意测量分闸线圈的电阻，并检查分闸线圈固定架螺丝是否紧固；检查分闸顶杆是否变形；如果分闸顶杆的材质为铜质应更换为钢质；必须进行低电压分合闸试验，以保证断路器性能可靠。

3.2 拒动、误动故障

3.2.1 故障现象与原因

在真空断路器的领域，其操动机构一般为电磁机构和弹簧机构，操动机构有与断路器主体分立，通过操作杆相连的，也有与断路器主体构成一个整体的。目前使用广泛的是后者。

高压开关在运行中发生的事故很大一部分由操作机构引起的。如未接到指令会自动断开、机械特性变坏、局部损坏、烧毁线圈、辅助开关不切断、接到指令不动作等。集中表现为拒动和误动。这些事故都有可能造成停地电或开关本身的损坏。

3.2.2 故障预防与处理

真空断路器的拒动和误动故障基本上都是由操作机构及控制回路故障所引起，其故障预防和处理应注意以下几个方面：

（1）防止松动与蹩劲。机构在操作时会发生冲击和振动，所有紧固处应有防松措施，一些受力较大的活销，不能单用开销定位，防止由于操作时各连扳上的不平衡，造成活销蹩劲，从而剪短开口销。

（2）防止锈蚀和脏污。锈蚀和脏污会显著降低机构操作可靠性，使操作系统的机械性变坏，甚至酿成分合闸拒动事故。滑动轴承由于锈蚀和脏污，摩擦系数可以高达0.3，即使采用了滚柱和滚子轴承，锈蚀和脏污也会使它的摩擦系数增大到0.1，这比正常条件下的数值大一个数量级，将引起肘节和脱扣机构工作的不稳定。保持机构所处环境条件的清洁度，定期去除机构上（特别是旋转、滑动配合）的脏污，经常注意，在轴和销上喷涂的硫化钼固体剂等可取得很好的效果。

（3）防止机构进水。进水会使机构的绝缘性受潮，加速金属零件的锈蚀。

（4）提高控制回路的可靠性。要保持接线可靠，不致因操作一定次数后振动脱落绝缘件有足够的绝缘；辅助开关固定要牢固，不因操作而变动或窜动，其联动机构要调整到位，并防止变动；辅助开关的节点要防止锈蚀。

3.3 分合闸不同期、弹跳数值大

此故障为隐性故障，必须通过特性测试仪的测量才能得出有关数据。

3.3.1 原因分析

断路器本体机械性能较差，多次操作后，由于机械原因导致不同期、弹跳数值偏大；分体式断路器由于操作杆距离较大，分闸力传到触头时，各相之间存在偏差，导致不同期、弹跳数值偏大；合闸冲击过大，致使动触头发生轴向反弹；动触杆导向不良，晃动过大；触头平面与中心轴垂直度不好，碰合时产生横向滑动等。如果不同期或弹跳大，都会严重影响真空断路器开断过电流的能力，影响断路器的寿命，严重时可能引起断路器爆炸。由于此故障为隐性故障，所以危险程度更大。

3.3.2 处理方法

在保证行程、超行程的前提下，通过调整三相绝缘拉杆的长度使同期、弹跳测试数据在规定范围内；提高配件的加工精度，使绝缘支座与轴，换向器与钢销、轴等紧密配合，减小空程间隙；加强装配工艺质量控制，提高装配工艺质量。在真空断路器装配过程中，注意安装合理，真空灭弧室在紧固件紧固后不应受弯矩，也不应受到明显的拉应力和横向应力，且灭弧室的弯曲变形不得大于0.5mm。上支架安装后，上支架不可压住灭弧室导向管，其间要留有0.5～1.5mm的间隙。调整导向管的位置，使灭弧室动触头的运动轨迹通过灭弧室的轴心，真空灭弧室动触头活动自如，无任何卡涩现象；适度加大触头超程弹簧预压力。 3.3.3 预防措施

由于分体式真空断路器存在诸多故障隐患，在更换断路器时应使用一体式真空断路器；定期检修时必须使用特性测试仪进行有关特性测试，及时发现问题解决问题。

4 结束语

目前真空断路器的故障多种多样，除了本文分析的几点常见故障以外，在日常使用中还可能会发生一些新问题，为了使真空断路器能可靠正常工作，运行人员应加强运行巡视，强化日常的维护检测，在操作中注意观察有无异常现象，发现隐患后及时消除缺陷，严格执行电气设备预防性试验规程要求，保证检修到位，确保修试质量，提高设备健康水平，绝不能对运行中的真空断路器掉以轻心，避免事故发生。另外，有关部门应尽快制定出统一规范的真空断路器检修工艺标准来指导真空断路器的检修、维护工作，这对于确保设备安全运行至关重要。