摘要：对某变电站35千伏断路器由于电压升高造成击穿爆炸情况进行分析，制造厂家规定断路器SF6气体水分含量不高于500ppm为合格,但出厂值为440ppm，明显偏低，长期运行后断路器内绝缘气体水分含量高使断路器绝缘下降，是此次故障发生的主要原因，通过制造厂提高设备制造标准，定期进行检测维修完全能够防止此类故障的发生。
关键词：断路器 击穿 分析 预防
引言
断合电流很大时气体将被击穿产生电弧，造成过热和放电对设备和人身安全构成威胁。断路器由于自身带有灭弧室能够承受大电流冲击，是一种断合短路电流和严重过载电流的电气设备。根据灭弧室内灭弧介质的不同，断路器分为油断路器、真空断路器、SF6断路器等。真空断路器灭弧室利用真空环境熄灭电弧。其本体内部完全密封充满SF6绝缘气体，做为绝缘介质将断路器内部带电体和外壳隔离，而绝缘气体的稳定性直接影响其内部绝缘性能。
一、原因分析
35千伏变电站35千伏母线C相接地为零，A、B相电压升高为35千伏线电压，某35千伏出线断路器A、B相绝缘击穿爆炸。
从现场实际查看35千伏母线C相接地故障，非故障相A、B电压升高。由于35千伏母线C相电压降低，故35千伏某断路器C相绝缘没有严重损伤，外观基本完好，A、B相柱体由于爆炸则完全从断路器本体脱离。
按照国家及电力行业标准，中性点非直接接地系统发生单相接地故障允许继续运行。35千伏电网发生接地属于频发故障，无法完全避免，电气设备的绝缘是按线电压设计，能够承受单相接地造成的电压升高。发生绝缘严重损坏的设备，设备绝缘存在薄弱环节。
1、某35千伏断路器绝缘存在薄弱点如下：
⑴先天不足
该断路器由于机械回路故障曾返厂大修，投入运行时间不长。型号为ZW30-40.5型真空断路器，采用真空灭弧室，断路器内部主绝缘为SF6气体。额定SF6气体压力0.2MPa，压力低于0.15MPa时需要充气。故障前 35千伏断路器气压为0.17MPa。额定气压偏低，在SF6气体含水量增大时，绝缘强度不易保障。
制造厂规定ZW30-40.5型断路器SF6气体水分含量不高于500ppm。某35千伏断路器返厂大修时，出厂充气后24h检测水分含量为440ppm。运行6个月时间后，水分含量可能接近甚至超过500ppm。若有密封缺陷，则水分含量可能更高。气体中水分含量高，将使绝缘强度严重下降。
⑵断路器返厂检修质量方面问题
出厂试验记录封面上试验时间为28日。而试验记录中的第7项耐压试验、第9项其它含水量检测均为29日进行。说明制造厂家管理不规范、不严谨。
生产厂家技术标准规定ZW30-40.5型断路器SF6气体水分含量必须低于500ppm。使用单位应严格遵守厂家这一规定，运行中发现气体含水量超标应停电检修。某35千伏断路器出厂充气后24h检测水分含量为440ppm，说明出厂标准偏低，容易发生故障。
⑶根据某35千伏断路器解体现场检查情况分析，设备内部有绝缘薄弱点。设备外部因素是不可完全避免的，而内部原因则是可以通过工艺、技术改进加强质量管理而避免的。
2、技术分析
断路器内部绝缘遭到破坏产生很强的高温、高压，才可能使断路器爆炸解体。具体的原因有：
（1）断路器内部SF6气体水分含量高，造成绝缘下降。
（2）断路器存在密封缺陷。
（3）断路器内部有微量杂质（微粒），局部电场强度不均匀。特别是碰到电压突然升高时，内部局部电场强度严重不均匀发生放电。
某35千伏断路器外部接线端子等部位的严重烧损原因分析：断路器故障造成母线短路，爆炸时设备线夹由于强大的冲击力造成引流线断线放电起弧，时间虽然很短，但短路电流超过数千安，将接线板严重烧损。
此次故障的主要原因是由于断路器内部绝缘降低击穿导致的爆炸，断路器铭牌上承受短时短路电流时间为4秒，报表系统显示，15点23分24秒合上该断路器后，15点23分26秒出现故障，持续时间2秒钟，并没有达到设备应有的承受能力，因此断路器本体制造也存在质量缺陷。
二、采取措施
断路器作为电网的主要设备能够承受短时短路电流冲击。造成击穿爆炸，主要原因为内部绝缘降低，一方面为厂家质量控制能力不强工艺不高自身绝缘偏低，另一方面为随着运行时间的增加绝缘的持续降低也是重要原因，想要避免断路器击穿故障的发生，厂家提高产品质量是基础，而运行时的监视和定期的预防检测检修也必不可少。断路器内部绝缘的下降是一个渐进过程，外部的实验很难发现，寄予断路器内部含水量测量的微水测量仪将很直观的反映断路器的内部绝缘变化，定期进行微水量检测将为断路器维护检修提供依据，防止断路器内部绝缘不断下降造成击穿故障。
结束语
断路器的击穿爆炸轻则造成设备损坏，事故范围扩大。重则电网瓦解造成大面积停电，经济效益和社会效益损失巨大。此次故障一方面暴露出设备质量不高的因素，另一方面也为设备运行维护敲响了警钟。只有生产制造厂家不断提高设备制造质量标准，同时高度重视定期开展断路器专项检测及时进行维修，内外兼顾这样才能保障设备安全稳定运行。
论文作者:程新恒
论文发表刊物:《电力设备》2017年第24期
论文发表时间:2017/12/23
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