10kV真空断路器在使用中应注意的问题

中图分类号：TM561 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）18-0114-01

高压断路器是电力系统最重要的控制和保护设备。在正常运行中用于接通高压电路和断开负载，在发生事故的情况下用于切断故障电流。它的工作状态及绝缘状况如何，直接影响电力系统的安全可靠运行。

高压断路器从灭弧原理可分为多油、少油、空气、真空等类型。近几十年来，在中等电压等级范围，真空断路器得到了很快发展，真空断路器是使用真空作为灭弧和绝缘介质的，具有很高的绝缘性能，介质恢复速度快和良好的灭弧性能。与其他断路器相比，真空断路器灭弧室最简单，结构简单轻巧，机械和电气寿命长，无火灾危险，维护工作量小，适用于频繁操作。

我公司目前10kV开关已基本采用真空断路器，笔者对真空断路器在使用中的以下问题进行了探讨。

1、防止过电压

真空断路器具有良好的开断性能，但有时在开断感性负载时，在回路电流急骤变化时会在电感两端产生很高的过电压。最好安装氧化锌避雷器，或采用电缆的分布电容及装设电容等措施。

2、严格控制真空断路器的合、分闸速度

真空断路器的合闸速度过低时，会由于预击穿时间加长，而增大触头的磨损量。又由于真空断路器灭弧室一般采用铜焊工艺，并且经高温下去气处理，所以它的机械强度不高，耐振性差。如果断路器合闸速度过高会造成较大的振动，还会对波纹管产生较大冲击力，降低波纹管寿命。通常真空断路器的合闸速度为0.6～2m/s。对一定结构的真空断路器有着最佳合闸速度。真空断路器断路时的燃弧时间短，其最大燃弧时间不超过1.5个工频半波，并要求电流第一次过零值时，灭弧室要有足够的绝缘强度，通常希望断路时在工频半波内触头的行程达到全行程的50%～80%，为此，需要严格控制断路器的分闸速度。

3、严格控制触头行程

真空断路器触头的行程比较短。一般额定电压为10～15kV的真空断路器触头行程仅为8～12mm，触头超行程仅为2～3mm。如果过多地增加触头的行程，会使得断路器合闸后，在波纹管上产生过大的应力，引起波纹管损坏，破坏断路器密封外壳内的真空。

4、严格进行交接验收

真空断路器出厂前已经过严格的验收，但在运往现场安装完毕后，必须进行有关参数的测试和复核。以防止设备在运输中的变化及机构调整后出现的不配套现象，特别是操动机构与真空断路器连接后的问题。主要复测的参数有：合闸弹跳，分闸同期，开距，压缩行程，合、分闸速度，合、分闸时间，直流接触电阻，断口绝缘水平，传动验收试验等均应满足真空断路器的要求。

5、真空断路器的试验项目及周期

真空断路器应根据有关规定进行试验检修，并结合运行的实际状况灵活掌握，不能误认为真空断路器不需要试验检修。具体规定如下：

（1）绝缘电阻：反映断路器整体方面的绝缘缺陷。（试验设备：绝缘电阻测试仪）（表1）

（2）交流耐压试验（断路器主回路对地、相间及断口）：是鉴定断路器绝缘强度最有效最直接的方法。（试验设备：试验变压器）

试验周期：1）1～3年（12kV及以下）；2）大修后；3）必要时（40.5、72.5kV）。

要求：断路器在分、合闸状态下分别进行，试验电压值10kv：42kv/1min。

注意事项：1）更换或干燥后的绝缘提升杆必须进行耐压试验，耐压设备不能满足时可分段进行；2）相间、相对地及断口的耐压值相同。

（3）导电回路电阻（试验设备：回路电阻测试仪）

试验周期：1）1～3年；2）大修后。

要求：1）大修后应符合制造厂规定；2）运行中自行规定，建议不大于1.2倍出厂值。

注意事项：用直流压降法测量，电流不小于100A

（4）断路器的合闸时间和分闸时间，分、合闸的同期性（试验设备：高压开关时间参数测量仪）

试验周期：大修后。

要求：0.6～2m/s。

注意事项：在额定操作电压下进行。

6、真空灭弧室的真空

真空灭弧室是真空断路器的关键部件，它是采用玻璃或陶瓷作支撑及密封，内部有动、静触头和屏蔽罩，室内真空为10-4～10-6Pa的负压，保证其开断时的灭弧性能和绝缘水平。所谓真空是指在给定空间内，气体压强低于101.3kPa稀薄气体状态。真空度越高即空间内气体压强越低。在高真空状态，对于1-2mm间隙，其击穿场强可达100kv/mm左右。当间隙距离大于2mm时，其击穿场强随间隙的增大而减小。而10kv真空断路器的触头间隙只有10mm左右，此时的击穿场强约为20-30kv/mm。较短间隙真空度在10-6～10-2Pa范围内，随真空度的下降，其击穿电压将迅速降低。所以能使用的最低真空度要在10-2Pa以上。

7、结束语

随着真空灭弧室使用时间的增长和开断次数的增多，以及受外界因素的作用，其真空度逐步下降，下降到一定程度将会影响它的开断能力和耐压水平。因此，真空断路器在在正常运行维护时可用交流耐压试验来检验其真空度的好坏。对玻璃外壳真空灭弧室，可以对其内部部件表面颜色和开断电流时弧光的颜色进行目测判断。当内部部件表面颜色变暗或开断电流时弧光为暗红色时，可以初步判断真空已严重下降。这时，应马上通知检测人员进行停电检测。

综合上述，笔者认为只要在使用中注意以上问题并进行分析，就能发现真空断路器存在的隐患，及时处理，防止事故发生。