摘要：针对高压断路器液压机构结构复杂和故障率较高问题，以LW10B型断路器为例，从液压操动机构内部结构和工作原理出发，针对液压机构现场的渗漏、管路混入气体和压力开关问题等类型故障，提出了判断故障思路和故障诊断方法。现场典型案例证明，利用所提方法和技巧能快速、准确地判断和处理常见故障。最后给出检修注意事项和合理化建议，有助于提高检修人员的故障判断和处理技能。
关键词：液压机构；常见故障；案例分析；LW10B断路器
1.前言
液压机构出现内部渗漏严重时会引起压力迅速下降，迫使油泵频繁打压，造成油泵柱塞及各储压器的活塞不断运动，增加磨损，影响设备使用寿命。内部渗漏严重时，会使液压力不稳定，断路器被迫退出运行，影响电力系统安全可靠运行。消除内部渗漏，必须对各种液压元件的结构、原理、使用有清楚地了解，方能采取相应的处理措施，消除渗漏故障。
1.1液压油洁净度不够
液压操动系统中所使用的液压油是10号航空液压油。由于加油、检修或铁件生锈等原因，使液压油中混人微小的杂质6如碎棉纱头、金属屑或微小的橡胶颗粒以及尘埃等8，就可能站污液压机构阀口密封面，导致渗油量的增加，渗漏达到一定程度就会造成频繁打压。频繁打压，一方面会使电机、油泵容易损坏，缩短使用寿命：另一方面，打压时油的流速加快，油中杂质会“割”坏某些部位的密封垫，加剧液压系统内部的渗漏。
1.2液压系统中压力值过高
液压系统中油压力过高造成密封胶垫老化损坏，进而使液压系统渗漏。造成液压系统回路中油压力高的原因有以下几个方面。
1.3检修工艺达不到标准
通过实践发现，液压机构发生的许多渗漏是与检修工艺达不到标准有关
（1）规程中规定，新更换密封胶垫的压缩量应不超过原有厚度的25%，最大也不要超过30%。而有些检修人员认为密封胶垫压缩量越大越好，所以在检修时用力过大，使密封胶垫压缩量超过!Α，容易造成密封胶垫的损坏。液压机构大修时一般用硝基稀料清洗密封胶垫，其实这种稀料酸值较高，用它清洗密封胶垫将会加速密封胶垫的老化，失去密封作用，造成渗漏。
（2）在液压机构检修调试时，人为的进行分合闸操作，对密封胶垫的损害也较大。因为油泵打压时，储压筒中的活塞要缓慢向上运动，活塞与筒壁有较大的摩擦力，上升过程中便会产生摩擦热及密封胶垫磨损。
当其缓慢上升时，这种摩擦发热及密封胶垫的磨损并不明显。但当其上升过程中断路器进行分合闸操作，在很短的时间内，活塞与筒壁间摩擦力的方向要迅速改变多次，这时的磨损及摩擦发热对活塞密封胶垫来说要比缓慢上升时严重的多。若调试过程中多次这样动作，将造成密封胶垫局部严重磨损或局部过热，加速其老化，甚至烧损，使液压机构产生渗漏。
1.4密封垫质量不合格
由于密封垫质量不合格而造成液压机构渗漏也是一个十分突出的问题。密封垫因质量问题而损坏有三种情况9第一种是密封胶垫出厂时质量不合格，如密封胶垫上有裂纹、斑点等。
第二种是因密封胶垫存放时间过长6超过两年8而老化。这两种情况造成的密封胶垫质量不合格，如不仔细观察是不易发觉的，使用后未到更换年限就会损坏造成渗漏。第三种情况是用尼龙垫代替密封胶垫。尼龙垫是不耐油的，经过液压油浸泡后会发硬、无弹性，起不到密封作用，而且尼龙垫极易断裂。
2.断路器液压机构渗油分类
断路器液压机构在运行中经常发生渗漏油故障，影响设备使用寿命，危及设备安全运行。液压机构渗漏油故障主要分为外部渗漏和内部渗漏两大类。
2.1.1外部渗漏现象及原因
外部渗漏故障一般可从机构外表观察到，如发现机构箱底部有大面积油污，或者某些部位有明显渗漏现象时，则可判定为外部渗漏故障。断路器液压机构发生外漏的主要原因不外乎有四点：一是管接头拧紧力矩不够，接头松动；二是管接头拧紧时力矩过大，造成卡套上的密封线变宽偏斜；三是接头卡套损坏，毛刺或破裂；四是密封圈、垫片变形或损坏。发现断路器液压机构有外部渗漏故障时，首先要找出具体的渗漏点，针对具体渗漏故障采取相应措施
2.1.2外渗故障处理方法和技巧
针对不同的渗漏原因，一般采取的方法为：
（1）选择合适管接头拧紧力矩，紧固良好。
（2）除去接头处毛刺或更换卡套。
（3）更换密封圈或密封垫。垫片密封铜垫在安装前要加热使之变软，安装时应一次成功，否则铜垫在拆装几次后导致压痕变位，易产生新的渗漏点[4]。值得注意的是，要选择质量合格的橡胶密封垫，尺寸应合适，压缩量适中，安装时涂抹凡士林。
2.1.3内部渗漏现象及原因
内部渗漏油是真正困扰消缺检修人员的重要所在，经常导致油泵频繁启动、无法建立压力、机构压力异常等现象。处理内渗时难度较高，应综合判断渗漏位置，找出内部准确渗漏点。
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发生内漏的主要原因有四方面：
（1）液压机构元件的动静密封圈、垫片损坏老化。
（2）锥形阀及阀座密封损坏、分合不到位引起。
（3）钢球与阀口处阀线冲击次数过多，撞击力量较大，无导向造成阀线宽度大于0.2mm，致使并轴线偏移，阀口变形等情况。
（4）液压机构元件内部接头松动。
2.1.4内渗故障方法和技巧
基于对液压机构的研究和长时间现场工作经验，针对如何准确查找故障渗漏点，解决液压机构内渗故障，本文总结出一套5步法：一问、二看、三试、四摸、五听。
（1）问
检修前向运行人员详细询问故障现象，通过小组分析讨论，初步判断故障的原因。备齐相应工器具、备品备件和检修资料图纸，制定初步检修策略和方法。通过提前询问值班人员，可减少不必要的工作量，提高检修效率。
（2）看
看的方法主要是通过眼睛观察来定位机构的故障点。对于发生在LW10B系列断路器机构内部的渗漏油故障，一般会通过外部异常现象表现出来，如机构压力异常、油箱或者辅助油箱出现渗漏油等。这时，可通过仔细观察机构外部异常现象进而分析判断机构内部故障点，或通过观察渗漏点对比图纸找出内部可能破损的密封件。
（3）试
液压机构是一个逐级放大能量的逻辑系统，各部件腔室与管道在分合闸时的油压高低可以有下列几种状态：常高压、常低压、瞬间高压等，因此可以通过断路器的分合动作试验，观察液压机构在分合闸状态下的渗漏情况的不同，判断故障可能发生的位置和原因。通过综合判断，可以较快地诊断出可能发生渗漏的液压机构零部件，提高处理故障的效率。
（4）摸
由于液压部件发生内部渗漏时，其高压油通过渗漏间隙进入低压油腔时发生剧烈磨擦与冲击，液压油传递的能量转化为热能使部件局部温升，通过触摸可感知部件温升进而判断该部件是否发生了渗漏。
（5）听
当液压机构内密封部件发生体积变形或位置偏移等问题时，变位的活塞动作时与缸壁摩擦的声音、高压油渗漏时的冲击声、高压油泄漏时与阀口或者阀球摩擦的微弱声音等，都可以作为判断故障点的理论依据。声音较小的时候，可使用声音放大工具（听诊器）贴在机构部件上，将耳朵贴在放大工具上以提高侦听效果。
2.1.5典型案例分析
西城变电站西04断路器内部渗油处理
现象：西城变电站西04断路器分合闸位置均泄压，每10min补一次压，外部无渗漏点。
初步判断：将开关置于分闸位置且未泄压，用手摸各个管路，发现压力组件的回油管温度较高，并且听到管中发出“嗤嗤”的声音，确定是压力组件安全阀发生渗漏。
进一步判断：将压力释放到28MPa左右，发现内部渗漏消失，分析是压力组件的弹簧乏力，造成安全阀提前打开。处理：释放液压机构油压至零，拆下压力组件的
微动开关装配，在弹簧上加了3mm的调整垫，打压检查安全阀打开压力34MPa，并对零压闭锁、合闸闭锁、分闸闭锁、停起泵压力重新进行了调整，液压机构恢复正常。
3.检修注意事项
3.1断路器检修前应将油压力释放至零表压，并处于分闸位置。同时将储能电机电源断开。方能进行工作，否则会损坏机构组件或造成人员受伤。
3.21～2级阀组件在拆除解体后，内部阀针、阀球极其细小，应在分解处的地上铺一层塑料布，这样即防止细小零件的丢失，又可防止液压油滴落地面造成大片油污。同时注意不能使零件与坚硬物碰撞或挤压，以免变形。
3.3更换新的组件、密封圈前，要用干净的10号航空油清洗，液压管要用纯氮气吹干，工作人员的手也应清洗，确保人手、工具、元器件干净无杂质，新更换的10号航空液压油必须经过过滤，以保持纯净。
3.4补充液压油后，要适当进行排气操作。
4.预防措施
4.1根据浴盆曲线特性，在设备投入初期和运行多年后，加大设备监测和检修力度。每次检修液压机构应过滤或更换航空液压油，必要时对压力表等组件进行校验。
4.2对于运行时间在10年左右的液压机构，如果某元件有原则性问题，对该元件进行更换，并开展同一批次、同一运行年代液压操作机构的检查检修，状况极差的及时提出计划更换机构。对于备品备件的现场检查和选用，尤其是密封垫的挑选，应选取质量合格、尺寸合适的配件。决不能把新配件当成合格件，必须经过仔细检查和挑选。
4.3加强对现场作业人员的装配工艺和执行标准的管理。开展形式多样的技术培训，有效提高检修人员的综合技能素质，加强对各类设备故障的预防和消除。
论文作者:汤李龙,阳兴,匡浩
论文发表刊物:《电力设备》2018年第7期
论文发表时间:2018/7/2
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