摘要：随着现在电网不断升级改造，真空断路器适合频繁操作，电气寿命长，日常维护工作量少，防燃、防爆、运行可靠性高的优点，逐渐替代了以“油”为绝缘介质的断路器。真空断路器的普及化的确推动了现代电网的高速发展，但同时也给我们带来了很多运维工作新的思考。
关键词：维护要点；故障分析
真空断路器是以真空作为其自身灭弧介质和绝缘介质的断路器。自从美国GE公司在上世纪60年代成功研制出第一台真空断路器后,世界各国都开始推动真空断路器的研究和制造。现如今，全球范围内真空断路器的开发和应用都达到了相当高的水平。目前，我国10kV及以下电压等级配电网络中，真空断路器已逐步取代油断路，在无油化改造过程发挥了积极作用。近年来，国外各种型真空断路器的涌入和国内厂家不断地技术革新，使得外观、结构、控制、防误等方面，较早期型号的真空断路器发生了较大的变化。但是无论何种形式的真空断路器，其基本工作原理均有相似之处，维护方法大同小异，缺陷故障的排除往往有章可循。
常见故障分析及处理注意事项：
(1)接触电阻超标
真空灭弧室的在经过长期运行后，由于反复多次操作，会逐渐产生疲劳性损伤，动静触头也会在多次开断电流后会逐步磨损，导致接触电阻增大，这对开断性能和导电性能都会产生不利影响。因此《规程》规定要测量导电回路电阻，测量值不大于该型号的断路器的回路电阻标准。
当发现接触电阻超标后，不应盲目更换灭弧室。因为测量回路中除了有灭弧室外往往还包含触臂、导电夹、软连接等，应先检查测量回路内的所有电气连接是否松动，对其间的所有电气连接部分的螺栓进行紧固。在市北供电公司35KV民星变电站的ZN28型断路器维护中发现断路器的三相接触电阻测量值均超过100微欧，而标准仅为40微欧，维护人员将触臂软连接的固定螺栓重新紧固后，其最大相接触电阻测量值为38微欧。
在现场的实际工作中，我们经常会处理接触电阻略微超标的问题，这往往是由于灭弧室动静触头电气磨损造成的。对于非封闭式绝缘的断路器，可以通过调整断路器的压缩行程，增加触头间的接触压力，使接触电阻到合格的标准范围内，在调整压缩行程的调整过程中会直接影响开距的大小和触头弹跳，调整时应注意压缩行程、开距和弹跳的标准，使三者能够达到动态平衡。在市北供电公司35KV班溪变电站的ZN28E真空断路器的维护过程中，发现其接触电阻超标3微欧，对于其连接部分紧固后，接触电阻也无明显下降，在微调了灭弧室的压缩行程，接触电阻下降了5微欧，达到了接触电阻的标准要求。
对接触电阻远远超标的灭弧室，应认真检查真空灭弧室的真空度，究其原因往往是由于灭弧室漏气造成的，无论工频交流耐压是否合格，都应立即更换。
(2)操动机构机械卡塞
断路器的操动机构在长期运行和动作后，其机构原件不可避免的产生磨损,加之环境因素的影响，久而久之机构在分合闸过程中就会产生卡塞现象。一旦机构出现卡塞，操动机构就拒分合，机构内的主轴、顶杆、扇形靠板等往往都处在非分非合的位置，外力无法动作。
作为维护人员，一旦机构卡塞拒动，我们首先应根据卡塞的部位，判断是储能回路还是分合闸回路的故障，根据不同回路对机构进行解列消缺。针对卡塞部位，首先需要将卡塞的机械力泄除，将挡板或扇形板复位，机构复位后应对机构认真检查，对传动机构进行润滑，检查卡簧卡销有无脱落，螺母有无松动。
在现场实际工作中由于储能弹簧或分闸弹簧受力而使卡塞的机械力难以卸除，往往需要借助一些外力工具。如图3所示，这是针对ZN28E型真空断路器机构构造，自行设计的维护工具。如图4所示，通过将工具插入与主轴相连的三角板中，用卡销将工具与三角板上的圆形孔卡紧后，便可形成杠杆作用，将主轴翘起，卸除卡塞的机械力，轻易地复位扇形板、挡块、靠板等机构元件，使机构复位。
图3
图4
(2)操动机构电气回路故障
断路器的基本操作过程可以简单地描述为：储能→合闸准备→合闸→合闸保持(锁扣)→完成合闸动作→分闸→(脱扣)→完成分闸动作。断路器合、分操作不正常，出现电气回路故障，有时不易找出故障点，特别是一些复合性故障的辨别判断较为困难。只有从断路器的结构原理入手，根据故障的现象，确定出现故障的回路，从回路中查找故障，往往就能取得事半功倍的效果。
在排除电气回路故障时，可以通过观察法和测量来确定故障元件。有些元件故障后是可以直接发现的，如线圈烧毁、辅助开关拐臂脱落等；而有些故障，肉眼很难发现，需要我们参考设备图纸缩小排查范围，通过对元件检测和测量后确定故障部分，检测方法也有电压法和电阻法，根据实际情况分别应用。
在市北供电公司35KV沙浦变电站10KV电容器开关绿灯不亮消缺中，维护人员打开断路器面板后就闻到一股焦味，很快就发现了合闸电磁铁烧毁，更换了新的合闸电磁铁。随后维护人员再次对机构再次进行了认真的检查，这时发现分合闸辅助开关的切换拐臂与辅助开关脱离，原来这造成合闸电磁铁烧毁的原因。该电容器开关为陕西开关厂VS1型断路器，由于运行要求，必须每天日投夜切，长期动重复作造成辅助开关拐臂固定螺丝松动、脱落，断路器合闸后辅助开关无法切换，合闸电磁铁长时间吸合直至烧毁，如果仅仅更换合闸电磁铁，而忽略处理辅助开关的缺陷，更换后的合闸电磁铁也将再次烧毁。因此在面对真空断路器的电气故障时，其往往呈现复合性和综合性，作为维护人员不能单单处理故障的表象，需要进行更深一步的思考，寻找造成表象故障的内部原因。
在市北供电公司35KV葑塘变电站的一号主变的维护工作中，1号主变10千伏断路器在试验位置绿灯不亮，无法合闸。维护人员在打开面板后，发现合闸闭锁电磁铁处于闭锁状态无法合闸，对闭锁线圈和整流桥检测后发现其元件都完好，维护人员接着排除了主变开关与主变引线隔离小车之间的五防连锁故障可能，其后测量S3的21号节点和二次插头10号线桩，发现之间处于断路状态，即底盘S8试验位置辅助开关节点未打开。拆解小车底盘后发现，小车推进机构严重变形，底盘推进机构控制杆无法控制S8/S9辅助开关节点转换。
总结
随着公司电网改造和服务理念的不断提升，“供电可靠率”这个不可忽视的问题再次摆到了我们电业人的面前。通过以上几个问题的分析，检修人员有必要定期维护开关设备并且及时发现隐患、消缺，避免事故发生，确保真空断路器良好运行，保证城市供电。
参考文献：
《真空理论和真空开关》
《高低压开关电器故障诊断与处理》
论文作者:杨杰,张海清,孙铮
论文发表刊物:《电力设备》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/11
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