（广西电网有限责任公司桂林供电局 广西桂林 541002）
摘要：真空断路器集开断容量大、灭弧性能好、机械电寿命长、适合操作、防爆、可靠性高于一身，因此在我国的中、低压电网中得到了较为广泛的使用。真空断路器对于保障电网运行的安全性与稳定性具有重要作用，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，影响了断路器的正常使用。
关键词：真空断路器 运行 维护技术
引言
真空断路器在电力系统中的使用越来越广泛，尤其是性能优越的真空断路器，在城市电网改造、农村电网改造中发挥重要作用。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.真空断路器概述
1. 1 真空断路器的基本特性
真空断路器运行的前提是真空断路器的机械操作、开端性能、绝缘性能、 环境耐受能力，这些前提为真空断路器提供有力的保障。由于灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是绝对真空的，因此不会面临火灾及爆炸的危险，对环境的破坏力不是很强。由于在密
闭的容器中完成熄弧过程，所造成的电离气体并不会喷溅出来，所以不会存在绝缘间隙闪络或被击穿的现象。真空灭弧室、操动机构、触头、操作面板等共同组成真空断路器。真空断路器中的最重要的一部分是真空灭弧室。密封在真空中的一对触头构成真空灭弧室，是为了实现电离电路接通分段功能，是一种电真空器件。产生电弧并且熄灭电弧的部位就是真空灭弧室的触头，因此，触头的结构对真空灭弧室的开断功能影响很大。
1.2真空断路器的工作原理
真空断路器的工作原理就是利用真空中电流经过零点时， 等离子体便会迅速进行扩散，从而将电弧熄灭，进而切断电流。真空断路器由于处于真空环境中，不存在导电介质，在这种情况下，电弧便会很快熄灭，因此真空断路器的动静触头间的间距不大。真空间隙中的绝缘性能受到间隙的大小、电场的均匀度以及电机材料性质的影响。只有真空度处于 4-10 托的情况下，才能保证真空灭弧室的绝缘强度。真空灭弧室作为真空断路器的重要一部分，在真空断路器中发挥着重要的作用。动静触头是真空灭弧室的重要一部分，其构造使得触头的间隙在燃弧的过程中产生相应的磁场， 从而提高真空灭弧室的开断电流的能力。
2.真空断路器的工作原理
真空断路器工作原理是利用高真空中电流流过零点时，等离子体迅速扩散而熄灭电弧，完成切断电流的目的。真空断路器因真空中不存在导电介质，电弧会快速熄灭，所以真空断路器的动静触头之间的间距很小。其真空间隙中的绝缘强度不仅与间隙的大小、电场的均匀程度有关，而且受电极材料的性质及表面状况的影响较大。如果要保持真空灭弧室的绝缘强度，其真空度应不低于4～10托。真空灭弧室是真空断路器的重要部分，动静触头是真空灭弧室的重要部分。动静触头的特殊构造使得触头的间隙在燃弧时产生的纵向磁场可提高真空灭弧室的开断电流能力及寿命。
2.1真空断路器的合闸操作过程
真空断路器的操作机构接到合闸信号后，合闸电磁铁的铁心向下运动，拉动定位件向逆时针方向转动，解除开关储能状态。真空断路器的合闸弹簧带动储能轴套逆时针方向转动，其凸轮压动传动轴套，带动连板及摇臂运动，使摇臂扣住半轴，此时真空断路器的操作机构处于合闸状态，合闸操作过程结束。
2.2真空断路器的分闸操作过程
真空断路器合闸后，分闸电磁铁接到信号，分闸电磁铁的铁芯吸合致使分闸脱扣器中的顶杆向上运动，脱扣轴转动，顶动弯板并带动半轴向反时针方向转动，使摇臂与半轴解扣，在分闸弹簧的作用下，真空断路器完成分闸操作。
2.3真空断路器分闸、合闸调试
真空断路器分闸与合闸的调试主要表现在摇臂、半轴、分闸合闸弹簧上。摇臂与半轴的扣接量为1.5～2.5mm，当转动轴套转动最大角时，为保证传动轴套回落到合闸位置，摇臂与半轴间要有1.5～2mm的间隙，这样摇臂能自动扣接到半轴上。如果扣接量出现问题，可以通过螺钉的调整来解决。而分闸合闸的弹簧预拉长度，保证了真空断路器的可靠分合。对于分闸合闸的弹簧预拉力（预拉长度），我们可以通过如下测试来计算了解。弹簧压力F 2 满足触头压力所需，受机构锁扣作用。在合闸状态下，0 2 点为分闸簧作用力的支点。触头压力产生的反力与弹簧的作用力相对轴0 2平衡，则F 2 ×0 2B ×COS3.2=F A ×0 2A ×COS13.8。F A 的大小仅满足额定运行状态下所需的触头压力即可，取F A =3500N，已知：0 2B =163.9mm，0 2A =65.5mm，根据F 2 =F A ×0 2A ×COS13.8/(0 2B ×COS3.2)，则F 2 =1362.5N。如图1所示：
图1 分闸合闸弹簧拉力图（预拉长度）
3.断路器故障分析及处理
3. 1 真空泡真空度降低
真空断路器在真空泡内开断电流并灭弧，但是真空断路器并没有能够对真空度进行检验的装置， 因此真空度降低故障属于隐性故障，隐性故障要比显性故障危险。真空度降低可能是由于真空泡的制作过程存在问题，也可能是由于真空泡内波形管的材质与制作工艺存在问题，还有可能是由于对真空断路器的使用不正确。真空度降低对真空断路器开断过电流的能力有很大的影响，不仅缩短断路器的使用寿命，而且还可能会引起爆炸。在这种情况下，就要采取有效的措施。在对断路器进行定期检查时，要使用真空测试仪对真空泡进行测试， 当真空度减低时， 应当及时对真空泡进行更换，做好相关的特性检验工作。
3. 2真空断路器分闸失灵
分闸失灵包括合不了闸、 分不了闸及储能机构障碍。造成故障现象的原因有很多， 比如分闸操作回路断线、分闸线圈断线、 操作电源电压降低、分闸机构发生变形、在分闸的过程中出现了卡涩的现象。 如果出现分闸失灵的现象，就会导致事故范围扩大，造成严重的损失。在处理分闸失灵的问题时，也要采取恰当的措施。检查分闸回路是否存在断线的现象、检查分闸线圈是否存在断线的现象，判断分闸线圈的电阻值是否合格、检查分闸机构是否已经变形，也要对操作电压进行检查、判断。在实际生活中，如果相关工作人员发现分合闸指示灯处于关闭状态， 就要及时通知检修人员进行检查， 为了保证断路器的使用性能，必须进行低电压分合闸试验。
4.结语
随着真空断路器设计、制造水平的提高和检测手段的不断提高，原有的维护检修制度已不适应电网的发展。因此，对真空断路器进行定期检修及维护是至关重要的。充分利用准确的在线监测手段，及时准确掌握设备的状态。在线监测数据的准确性，直接影响对断路器运行状态的判断。断路器的状态检修，不仅是一种检修策略，还是一种检修管理制度,充分发挥检测设备和检修人员的作用，规范状态检修管理，使状态检修工作不断完善和深入。
参考文献
[1]李微.10KV 真空断路器的运行维护及故障处理[J].技术与市场，2013,10(11):16-17.
[2]沈纹冰.浅析真空断路器故障处理及运行维护[J].科技致富向导，2013,11(15):12-13.
[3]徐菲菲.浅析真空断路器运行维护中的问题处理及预防措施[J].管理学家， 2011,14(11):19-20.
论文作者:潘骁
论文发表刊物:《电力设备》2017年第8期
论文发表时间:2017/7/19
标签：真空断路器论文; 真空论文; 触头论文; 断路器论文; 间隙论文; 电弧论文; 弹簧论文; 《电力设备》2017年第8期论文;