摘要：高压真空断路器是国家电网主、配网中应用最广泛的高压元器件，由于优良的技术特点而基本做到免维护。但它并非不需要维护，它在额定短路开断电流开断次数，或机械操作次数达到规定的次数后，都要进行维护。本文将介绍真空断路器在其生命周期各阶段所需的维护工作，从而提升其使用寿命，提高电网供电运行可靠性。
关键词：高压真空断路器 生命周期 维护
高压真空断路器是以基本不需要维修的真空灭弧室(又称真空管)为主体及相关附件组合而成。由于它们的操作机构动作行程短、结构简单、零部件少，选用特制滑动轴承，采用特殊表面处理防锈工艺，配用长效润滑脂，因而故障少，在正常使用条件下，10—20年不需检修，基本可称为免维护电器。但由于各用户使用环境的差异，它在额定短路开断电流开断次数，或机械操作次数达到规定的次数后，仍需进行必要的检查、维护工作。
一、安装使用前的检查
高压真空断路器在使用现场进行常规的例行检查是很必要的，尽可能地避免盲目的自信心理。应对以下项目作严格的检验：
1、安装前对真空断路器应进行外观及内部检查，真空灭弧室、各零部件、组件要完整、合格、无损、无异物；
2、严格执行安装工艺规程要求，各元件安装的紧固件规格必须按照设计规定选用；
3、检查极间距离，上下出线的位置距离必须符合相关的专业技术规程要求；
4、所使用的工器具必须清洁，并满足装配的要求，在灭弧室附近紧固螺丝，不得使用活扳手；
5、各转动、滑动件应运动自如，运动磨擦处应涂抹润滑油脂；
6、整体安装调试合格后，应清洁抹净，各零部件的可调连接部位均应用红漆打点标记，出线端接线处应涂抹有防腐油脂。
二、使用中的机械特性调整及注意事项
真空断路器在出厂调试时，对于其机械性能诸如开距、行程、接触行程、三相同期、分合闸时间、速度等都进行了比较完整的调试，并随机附有调试记录。一般在使用中现场只需对三相同期、分合闸速度和合闸弹跳稍许调整合格之后，即具备了投运条件。
1、三相同期的调整
针对测试中合、分闸开距差异最大的一相，如该极合闸过早或过迟，将该极的开距稍许调大或者调小点，只需把该极绝缘拉杆的可调活接头旋入或者旋出半圈，一般可调整使合、分闸不同期性达到1mm以内，获得比较理想的同期参数最佳值。
2、合、分闸速度的调整
合、分闸的速度受到多方面因素的影响，而在使用现场可调整的部位仅是分闸弹簧和接触行程。分闸弹簧松紧程度，对合、分闸速度产生直接的影响，而接触行程(指触头压力弹簧的压缩量)，仅对分闸速度产生主要的影响。如果合闸速度偏高而分闸速度偏低时，可以将接触行程稍许增大，或者将分闸弹簧拉紧一点即可；反之调松一些。如果合闸速度比较合适，而分闸速度偏低，则可调整总行程使其增大0.1～0.2mm，此时各级的接触行程均增大了0.1～0.2mm左右。其分闸速度也会上升；反之分闸速度过高时，也可将接触行程调小0.1～0.2mm，分闸速度也会降低。
当完成三相同期与合、分闸速度的调整之后，切记要重新对各极的开距和接触行程进行测量修正，并应符合真空断路器产品的相关规定。
3、合闸弹跳的消除
真空断路器普遍存在着合闸过程中触头的弹跳问题。分析其产生的主要原因：一是合闸冲击刚性过大，致使动触头发生轴向反弹；二是动触杆导向不良，晃动过大；三是传动环节间隙过大；四是触头平面与中心轴垂直度不好，碰合时产生横向滑动等所致。
对于已经形成的产品，整机结构刚性已成定局，现场一般无法改变。对于动触杆导向不良，在同轴式结构中，触头压簧与导电杆是直接相联，无中间传动件，所以也就无间隙。对于异轴式结构的真空断路器，触头弹簧与动触杆之间有一个转向用的三角拐臂，用三个销钉连结，这就存在三个间隙，容易出现合闸过程中的弹跳，这是消除弹跳的重点。同时还应重视触头弹簧始压端到导电杆之间传动间隙的调整，使传动环节尽可能紧凑，无缓冲间隙；如果因为灭弧室触头端面垂直度不好而产生弹跳，则可以将灭弧室分别转动90°、180°、270°安装，寻找上下接触面吻合位置，实在不行时则需要更换灭弧室。
在处理合闸弹跳过程中，切记将所有的螺丝都应拧紧，以免受到震颤的干扰。
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4、过电压保护
由于真空断路器开断较小电流，特别是开断空载变压器励磁电流等小感性电流时，往往会出现截流而产生截流过电压，并且截流值越大，产生的过电压越高。另外，真空断路器在开断电容器组的容性电流时，也很难达到绝对无电弧重燃，一旦出现重燃，也会产生重燃过电压。对于截流或者重燃过电压，需装用性能较好的金属氧化物避雷器或阻容保护装置来预防。
5、触头超程和触头压力的控制
（1）国产各种型号的10kV真空灭弧室的触头超程是在3mm左右，开距12mm左右。通常国产10kV真空断路器用灭弧室的额定接触压力，额定电流630～800A者为1100N左右，1250A者为1500～1700N等。
（2）真空断路器在安装或检修时，除了要严格地按照产品安装说明书中要求调整测量触头超程。另外，还应仔细检查触头弹簧，不应有变形损伤现象。
三、长时间运行后的检修维护
1、真空灭弧室
真空灭弧室俗称真空泡，是真空断路器的主要元件，它外表是一只管形的玻璃管或陶瓷管，其中密封着所有的灭弧元件，分合闸时通过动触杆运动，拉长或压缩波纹管而不破坏灭弧室内真空的装置。
（1）检查外观有无异常、外表面有无污损，如果绝缘外壳表面沾污，应用干布擦试干净。
（2）真空度的检查主要通过工频耐压法检查，在断路器处于开断状态下，真空断路器在工频试验电压下（10kV为42kV，35kV为95kV）打1min，无异常即可。
（3）动静触头累积磨损厚度超过3mm，就要更换真空泡。
（4）每一次维护，都要对断路器的触头开距、压缩行程、三相同期性进行检查及调整。
2、高压带电部分
高压带电部分指真空断路器的静导电杆和动导电杆接到主回路端子以接通电路的部分，它由支持绝缘子、绝缘套管等绝缘元件支撑在框架上。
(1) 检查导电部分有无变色、断裂、锈蚀，固定联接部分元件有无松动，绝缘有无破损、污损。
(2) 测试主回路相对地、相与相之间及绝缘提升杆的绝缘电阻应不小于规定值。
(3) 断路器在分、合闸状态下分别进行主回路相对、相间及断口的交流耐压试验1min，应合格；绝缘提升杆在更换或干燥后必须进行耐压试验。
(4) 测试真空灭弧室二个端之间、主回路端之间的接触电阻，应不大于规定值。
3、操作机构部分
真空断路器的操作机构采用电动弹簧储能操作机构。
(1)检查紧固元件有无松动、各种元件是否生锈、变形、损伤、更换不合格的部件、涂上防锈油。
(2)多次进行分、合闸操作试验、自由脱扣试验、通电合闸操作试验，断路器应无异常。
(3)测试电磁操作机构在120％—65％的额定电压范围内分合闸操
作无异常；30％额定分闸电压进行操作时，应不得分闸。在110％—85％的额定电压范围分、合闸内操作无异常。
4、控制组件
控制组件是真空断路器所不可缺少的部分。主要检查各个接线端子有无松动变色，微动开关、辅助开关的动作是否到位，触头有无烧损，各个电气及控制回路元件的绝缘电阻应不少于2MΩ，分、合线圈及合闸接触器线圈的直流电阻值与出厂试验值相比应无明显差别。
5 、其它注意事项
(1)需要用手触及真空断路器进行维护时必须处于开断状态，同时，还应断开主回路和控制回路，并将主回路可靠接地。
(2)要松开合闸弹簧才能对真空断路器进行维修。
(3)松动的螺栓、螺帽之类的零件要完全拧紧，弹簧垫片之类的零件用过之后，禁止再次使用。
我国已有30多年的真空断路器运行经验，从国内真空断路器运行情况来看，由于真空断路器寿命终结而发生故障的并不多见，从运行的情况来看，国产真空断路器最大的问题是可靠性差，尤其是机械故障率高，大量资料表明，国产真空断路器各项参数如电寿命等均已达到甚至超过国外同类产品，唯有可靠性和外观与国外产品仍有相当的差距。断路器的高可靠性是国产断路器必须奋起直追的首要目标。通过以上几个问题的分析阐述，希望运行人员、检修人员及时发现隐患、消缺，避免事故发生，确保真空断路器良好运行，保证城市电网运行可靠性。
论文作者:王亮1,杨建飞2,吴群燕1,张志刚2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第30期
论文发表时间:2018/3/13
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