摘要：随着真空断路器在电器工程中的普遍应用，作为一种新型的开关，10KV的真空断路器可以有效保证电网的正常运行，进而使变电站和配电网络的变电运行工作进行更加顺利。但是真空断路器一般会出现一些漏气现象，进而会影响真空断路器的正常使用。本文就针对10KV真空断路器常见的故障进行分析，同时提出有效的处理措施。
关键词：10KV；真空；断路器；故障
真空断路器主要由操作机构、真空灭弧室及其支撑部分构成，其基本工作原理为：由于真空中气体的平均自由形成较大且不同出现游离，当进行开关分闸时，触头间会出现电弧，触头表面会在高温作用下生成金属蒸汽，而电流在触头部位形成的磁场会使电弧沿触头表面切线方向迅速移动，在屏蔽罩上凝结一些技术蒸汽，电弧在自然过零时便熄灭，触头间的介质强度就会重新恢复。相比较10kV油开关，10kV真空断路器具有灭弧性能好、开断容量高、运行维护方便、寿命长等优点。然而由于设计缺陷及技术失误等原因的影响，真空断路器经常会出现漏气机构卡阻、真空泡慢性等故障问题，这对于断路器的正常使用带来了非常不利的影响。因此，加强有关10kV真空断路器常见故障及处理方法的研究，对于改善真空断路器运行质量具有重要的现实意义。
1、真空断路器的主要工作原理
真空包内的真空灭弧室是利用高真空工作绝缘灭弧介质，靠密封在真空中的一对触头来实现电力电路的通断功能的一种电真空器件。当其断开一定数值的电流时，动静触头在分离的瞬间，电流收缩到触头刚分离的一点上，出现电极间电阻剧烈增大和温度迅速提高，直至发生电极金属的蒸发，同时形成极高的电场强度，导致极强烈的发射和间隙击穿，产生真空电弧，当工频电流接近零时，同时也是触头开距的增大，真空电弧的等离子体很快向四周扩散，电弧电流过零后，触头间隙的介质迅速由导电体变为绝缘体，于是电流被分断。由于灭弧室的静态压力极低，约10-2～10-6pa，所以只需很小的触头间隙就可达到很高的电介质强度。分闸过程中的高温产生了金属蒸气离子和电子组成的电弧等离子体，使电流将持续一段很短的时间。由于触头上形螺旋槽，电流曲折路径效应形成的磁场作用在电弧上，使电弧以每秒10~100米的速度在触头表面旋转运行，直到电弧熄灭。这样即使在切断很大的电流时，也可避免触头表面的局部过热与不均匀的灼烧。电弧在电流自然过零时熄灭，残留的离子、电子和金属蒸气只需在毫秒级时间内即可复合或凝聚在触头表面屏蔽罩上，因此，灭弧室断口的电介质强度恢复极快。对真空灭弧来说，由于触头间隙小，金属蒸气产生的电弧等离子体导电率高，电弧电压极低。加外，燃弧时间短，伴生的电弧能量极小，综上各点都有利于触头寿命的增加，也有利于真空灭弧室性能的提高。
2、10kV真空断路器中的常见故障
2.1分合闸同期性不一，合闸弹跳时间过长
为了保证10KV真空断路器的正常运行，就应该在运行当中进行相应的机械性能定期测试，并且需要对每一台断路器进行测定，以保证我国的10KV真空断路器能够符合使用要求。在进行测定的时候，主要是使用特定的方式对断路器的各种性能的时间进行测定，主要是三相分合闸时间、合闸的弹跳时间以及不同期时间，只有保证这几项性质的时间控制在合理的范围内，就可以很好地保证整个设备满足规定的需求。如果测定的结果中出现时间不合格，那么将会严重影响10KV真空断路器的使用寿命，严重的情况还会引起爆炸，因此，要重视这种测定，防止故障发生。通过分析可以清楚地知道，10KV真空断路器出现故障的原因主要有以下几点:第一点就是设备本身的性能过差从而影响断路器的使用效率;第二点就是由于使用10KV真空断路器的企业没有规范地安装，导致一部分装置的性能受到影响，最终使得设备出现故障;第三点就是组成10KV真空断路器的材料质量不过关，影响整体的效益;第四点是指10KV真空断路器中的合闸接触平面和真空断路器中心轴之间所存在的垂直度没有满足规范要求，以至于出现横向滑动的情况，这样一来就会影响整个设备的使用效率。在三相分闸、合闸之间的同期性不一致时，要进行机械技术参考数据的前、后对比分析。在对相关动、静接触之间的最小距离、动态和静态接触行程数据满足规定的情况下，对需要调整的绝缘拉杆的长度进行修复，从而使三相接触的分闸、合闸不一致的时间恢复至规定范围内。调整拉杆长度时，要在断路器分闸时进行，拔出该相绝缘拉杆与传动拐臂之间的传动曲杆销，转动绝缘拉杆，从而达到调节动、静接触之间最小距离的目的。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在对某相接触弹跳时间过长问题进行处理时，应利用该相绝缘拉杆同传动拐臂之间的缝隙进行，可在其中放置平垫圈，从而对其真空开关管接触端面的垂直角度加以修正，降低接触弹跳时间过长问题的发生概率。如果上述方法仍不能解决这一问题，则要在保证这一相关动、静接触之间的最小距离、动态和静态接触行程满足规定要求的情况下，适当减少该相的动态和静态接触行程数据。
2.2真空度不达标
由于在实际应用过程中真空度标准不达标，使其在使用过程中出现运行问题。此种问题再真空断路器实际应用过程中比较常见。造成此种现象的原因较多，首先其对真空度的检测要求较为复杂，并且监测难度较高，因此在实际监测过程中对于故障问题很难发现。在结构层面，引起真空度标准不达标现象主要有以下几种：由于连杆的操纵距离比较长，使得断路器故障特性受到不同程度的影响，引发了真空度下降等现象；在断路器生产期间真空泡的制造流程及材料存在一定程度的缺陷和不足，引起真空泡内含有许多细微漏电，同时其制造工艺流程及材料不达标，也是引起真空度不达标的因素之一。真空度若达不到标准要求，则会对断路器中电流的开断等运行标准造成比较严重影响，进而影响其使用年限，更严重者还会引起保障等，危害使用者的生命安全。
3、真空断路器故障处理
3.1加强对10KV真空断路器的检修管理
为了强化我国对10KV真空断路器的检修管理工作,就应该按部就班地按照规定进行检修,以保证我国的断路器出现故障的概率能够大大降低。首先,应该使用信息化手段对10KV真空断路器进行参数的录入,能够使整个检修管理工作变得更加简便,当出现故障的时候,能够参考提前录入好的信息,为本次检修提供很好的参考价值。其次就是要将数据化管理方法应用在10KV真空断路器的检修工作中,所谓的数据化管理就是将所有出现故障的方案涉及到的数据记录下来,以防下次出现同样的故障,还有一方面就是可以利用数据化的记录能够进行全面的分析从而得出健全的解决措施,降低出现同样故障的概率。最后就是要提升检修管理工作的效率,不断地提升技术和设备的使用效率,让整个检修管理工作变得更加规范。
3.2分合闸故障解决
合闸失灵又称拒合。造成拒合现象主要可以从两个方面找原因，一种是机械故障，另一种是电气故障。若对断路器重新进行合闸，仍不能解决合闸问题，则需要对断路器电路部分进行检查。若不能检测到电气回路相关异常，同时断路器仍然无法正常运行工作，则可以判定为机械故障。此时应该对断路器断电，进入检修模式，合上地刀，检查开关的机械部分是否有异常。断路器分闸失灵比合闸失灵更加危险，分闸失灵又称作“拒分”。分闸失灵的主要原因也可以归结为电气和机械两个方面。对于电气方面的故障，主要表现为接触不良，线路断线或烧坏、电压低于额定值的65%以下等。机械方面的主要原因主要为铁芯故障和传动部分的故障等。
4、结语
随着社会的高速发展，各行各业对供电的需求量不断增加，对于供电设备的质量以及电力系统的运行稳定性等因素也提出了更高的要求。技术水平和处理缺陷的能力要不断地提高才能满足发展的需要，满足广大用户的要求，缩短设备处理缺陷和检修的时间，保证电网安全运行。因此，我们在维修改造设备的过程中，应加强对系统设备本身特性的学习，全面了解设备运行特性及存在的问题和隐患，加强学习与交流，及时采取防范措施，不断改进设备，消除安全隐患，防止事故的发生，确保设备的安全运行和供电的可靠性。
参考文献
[1]许景昌.ZN12-12型真空断路器常见故障原因分析[J].电子制作,2017(02):45-46.
[2]汪洋.电力系统中高压真空断路器常见故障原因分析及处理[J].内燃机与配件,2017(08):67-68.
[3]王明雷.户内高压真空断路器常见故障的分析与处理[J].设备管理与维修,2017(17):56-57.
[4]朱艳青.电力系统中高压真空断路器常见故障原因分析及处理方法[J].四川水泥,2015(08):78-79.
论文作者:闫海波,周帅
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/8/26
标签：真空断路器论文; 电弧论文; 断路器论文; 触头论文; 故障论文; 电流论文; 时间论文; 《电力设备》2019年第7期论文;