摘要：随着真空断路器在电气工程中的广泛应用，变电站、配电网络等场所变电运行工作的开展也更加顺利，为电气工程注入了新技术，进一步促进了电气工程的发展。目前，随着配电网真空断路器的广泛应用，10kV 配电线路上的少油断路器已更换为真空断路器。但在农电网实际运行过程中，由于真空断路器的生产厂家不同，真空断路器质量和性能差别很大。
关键词：10kV 真空断路器；故障；原因分析；故障危害；处理方法；预防措施
1.断路器本体故障及处理措施分析
10K V 真空断路器在运行使用过程中容易发生的本体故障多为真空泡真空度降低。这一故障产生的主要原因在于：真空断路器运行时，绝缘灭弧过程均是在真空泡中执行的，而由于断路器本身并不具监测装置，无法对真空泡内的灭弧工作进行监督，所以导致运行人员无法获得精确的真空度，无从判断机器故障。这样一来，真空断路器内部存在的安全隐患值就会急速上升，危险性大大提高。如果真空泡灭弧工作中出现了隐性故障，比如断路器真空度降低导致机器无法正常灭弧，所造成的直接后果是没有被灭掉的电弧持续、长时间燃烧，进而引发爆炸。分析真空断路器运行中真空度降低原因，不难发现断路器真空度之所以会下降是因为：
1.1真空泡的材质以及制作工艺存在问题
导致真空泡本身质量缺乏，从而无法实现正常灭弧。
1.2真空泡的组装工艺存在问题
组装过程中发生组装不当或调试装配不当，从而导致真空泡运行受影响，外界机械力进一步降低了真空泡的运行性能。
1.3断路器中金属部位和玻璃部位的连接处出现漏点
导致真空泡灭弧失败，影响并降低了真空度。相应的解决措施：在正式使用真空断路器之前，必须先对真空断路器内部真空泡进行检测，测试它的真空度，确保真空度合格之后再投入使用；真空断路器运行中，运行人员以及维修维护人员要对真空泡的金属屏蔽罩进行检查，看其表面颜色是否发生变化，并注意测听真空泡的运行声音，并做好测听记录；如果检查中发现金属屏蔽罩颜色发生了变化，推断出真空度降低了，要及时更换真空泡；新更换的真空泡在组装时必须严格按照要求组装，组装完成后同样要对真空泡的真空度进行检测，同时做好检测笔录，便于日后维修参考。
2.真空灭弧室的漏气问题
2.1故障现象与原因
真空断路器是以在真空中熄弧为特点，但不是在任何真空度下都可以，而是在某一定真空度范围内才具有良好的绝缘和灭弧性能。真空开关中的内部真空度通常6.5 X 10 - 1.3 X 10 Pa范围内真空灭弧室的不同、动静触头结构的不同、屏蔽罩的封接不同、壳体材料的不同、波纹管材质和加工方法的不同等，都会影响真空灭弧室的性能。随着真空灭弧室使用时间的增长和开断次数增多，其真空度也可逐步下降，下降到一定程度将会影响它的开断能力和耐压水平。真空断路器的触头多为对接式结构，在分合操作中可能产生不同程度的反弹现象，不论分闸反弹还是合闸反弹都会给运行带来危害。分合闸时的冲击速度及冲击力较大发生弹跳都可能产生触头和导电杆的变形，甚至产生裂纹。反弹可能导致波纹管经受强迫振动可能产生裂纹，使灭弧室漏气。真空断路器在真空泡内开断电流并进行灭弧，而真空断路器本身没有定性、定量监测真空度特性的装置，所以真空度降低故障为隐性故障，其危险程度远远大于显性故障。真空度降低将严重影响真空断路器开断过电流的能力，并导致断路器的使用寿命急剧下降，严重时会引起开关爆炸。
2.2故障处理
保证高压真空断路器超行程、触头行程在规定范围，合理的选择使用和储存环境，是解决真空灭弧室漏气问题的重要措施。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行程。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆真空灭弧室的触头接触面在经过多次开断电流后会逐渐被电磨损，触头行程增大，也就相当波纹管的工作行程增大，波纹管的寿命会迅速下降，通常允许触头电磨损最大值为3mm左右当累计磨损值达到或超过此值，真空灭弧室的开断性能和导电性能都会下降，真空灭弧室的使用寿命已到。为了能够较准确地控制每个真空灭弧室触头的电磨损值，必须从灭弧室开始安装使用时起，每次预防性试验或维护时，就准确地测量开距和超行程并进行比较，当触头磨损后累计减小值就是触头累计电磨损值。新断路器在投运前应测量分、合闸速度，因为它不仅可以建立原始技术资料，同时也可以及时发现产品质量上的一些问题，以便及时采取措施。当真空度降低时，必须更换真空泡或更换真空断路器，并做好行程、同期、弹跳等特性试验。
3.真空断路器分闸失灵
3.1 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。
3.2 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。
3.3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，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。
4.绝缘故障
4.1故障现象与原因
真空断路器之所以如此辉煌，这与真空断路器技术的不断进步是分不开的。固封极注技术，就是真空断路器技术巨大进步的体现。真空断路器的极柱绝缘经历了空气绝缘-复合绝缘-固封绝缘。这就形成了三代真空断路器。在第一代空气绝缘中，带电部分完全裸露在空气中，它的绝缘水平随着空气中的湿度、灰尘以及运输过程的磕碰而变化，并易受小动物等异物的影响。在第二代复合绝缘中，将灭弧室保护在环氧树脂套筒内。但这种套筒没有完全把高压带电部分包起来，里面还会受灰尘、潮气、昆虫等影响。第三代绝缘也就是固封极柱，通过APG工艺，利用环氧树脂将灭弧室及上下出线端全部包封。这样做不仅缩小了灭弧室尺寸，而且彻底不受外界环境(灰尘、潮气等)的影响，提高了耐气候性，此时环氧树脂不仅作为一次部分的主绝缘，而又是它的机械支撑，其电场分布和应力分布优于各种形状的绝缘隔板结构。
4.2故障预防与处理
绝缘事故的预防主要从以下方面着手，一是从选择真空断路器时就考虑使用环境和平时维护检修的条件，选择质量可靠的产品。二是在安装、调试、检修过程中工装工艺到位，防止操作过程中机构运动对绝缘体的外力破坏。三是在运行时的环境得到充分保证减少灰尘、潮气等对设备的影响。减小维护周期，定期对开关的绝缘部分包括绝缘拉杆进行必要的清扫和外观检查。四是定期按规程规范对绝缘进行检测。
5.结束语
10K V 真空断路器在国内目前的配电网络中得到了广泛应用，有效保护了配电网内电器设备的运行安全，为相关行业节省，甚至创造了巨大的社会经济效益。希望通过抑制断路器故障的方式来提高其应用价值，为配电网电器设备提供全方位的保护。
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论文作者:徐宏坤
论文发表刊物:《电力设备》2017年第20期
论文发表时间:2017/11/16
标签：真空断路器论文; 故障论文; 断路器论文; 真空度论文; 空泡论文; 触头论文; 真空论文; 《电力设备》2017年第20期论文;