真空斷路器運行維護及常見故障分析處理

馬勇

國網黑龍江省電力有限公司哈爾濱供電公司檢修試驗工區， 黑龍江 哈爾濱 150001

前言

近年來隨著國網公司對變電設備更新改造力度的不斷加大,電力系統中很多10kV少油斷路器已(改造)更換為真空斷路器。由于生產廠家及型號不同，一部分真空斷路器性能較好，檢修、維護工作量小，供電可靠性高。也有一部分例如原GG-1A改造的使用電磁操作機構的真空開關，存在的問題比較多；容易出現問題導致事故的發生.為此必須提高檢修人員的技術素質,及處理問題的能力。

近幾年在真空斷路器的檢修、維護工作中，開發使用了真空度測試儀、微機型機械特性測試儀等先進的科學儀器進行測試，使檢測手段更科學化、現代化，真正做到系統性檢修，將設備可能發生的各種事故隱患消滅在萌芽狀態，從而用技術手段保證了真空斷路器運行時的安全與可靠,以下內容按真空開關的故障類型、現象及處理方法逐一進行介紹。

1. 真空斷路器的定期檢查項目

(1)檢查斷路器的行程、開距及超行程。超行程的變化量代表了滅弧室觸頭的磨損量。

(2)檢查滅弧室是否漏氣。

(3)檢查二次回路接線是否有松動現象。

(4)檢查輔助開關接觸、切換是否良好。

(5)測量導電回路電阻值。

(6)檢查各運動部件的潤滑情況。

(7)進行各項機械調整。

(8)檢查各部緊固螺栓是否松動。

2. 真空斷路器的總行程及觸頭開距調整的方法

導電桿的總行程一般通過調節分閘限位螺釘的高度來達到規定值。

觸頭開距可以從滅弧室動導電桿的實際行程測得，也可由總行程減去接觸行程求得。觸頭開距不符合要求時，可通過如下方法進行調整。

(1)旋轉與真空斷路器滅弧室動導電桿連接的傳動桿，開距小則緊幾扣，開距大則松幾扣。

(2)轉動滅弧室。由于滅弧室的固定方式不同，其調節量也有所不同。對于一端固定的滅弧室，其最小可轉動60度或90度。對于兩端固定的滅弧室則可任意調整轉動角度。開距小則將動導電桿絲扣旋緊幾扣，開距大則旋松幾扣。此方法屬微量調節，特別適合于同期性的調整。

(3)調整分閘限位的厚度。適用于限位為橡膠墊或氈墊的斷路器，增大厚度則開距變小，減小厚度則開距變大。但此方法由于制造廠在產品出廠時已調好，一般維護、檢修時不宜采用。

3. 真空斷路器觸頭接觸行程的調整方法

通常接觸行程取觸頭開距的15%～40%左右。觸頭開距加上接觸行程即為操作機構的總行程。接觸行程一般是通過調整絕緣拉桿連接頭與滅弧室動導電桿的連接螺紋來達到要求。調整時，用專用扳手操作斷路器拔出絕緣子端部的金屬銷，旋轉與滅弧室動導電桿連接頭來調整。

(1)螺距為1.5 m m 的連接頭，旋轉9 0 度、1 8 0度、 2 7 0 度、 3 6 0 度 角 時， 調 節 距 離 分 別 為0.375mm、0.75mm、1.125mm、1.5mm。

(2)螺距為1 m m 的連接頭，旋轉9 0 度、1 8 0度、 2 7 0 度、 3 6 0 度 角 時， 調 節 距 離 分 別 為0.25mm、0.5mm、0.75mm、1mm。

4. 真空斷路器分合閘速度的調整方法

分合閘速度用分閘彈簧來調整。分閘彈簧力大，分閘速度快，而合閘速度相應變慢；分閘彈簧力小，分閘速度減慢，而合閘速度相應加快。

5. 真空斷路器滅弧室觸頭的電磨損值如何檢測和處理

由于真空斷路器滅弧室的觸頭經多次開斷電流后會磨損燒蝕（通常稱之為電磨損），因此觸頭厚度減小，波紋管行程變大，對其滅弧性能將造成不良影響。制造廠對各種型號真空滅弧室觸頭的電磨損值都有明確規定。當其值達到規定磨損值時，滅弧室就不能繼續使用。為了準確掌握觸頭的累計電磨損值，斷路器在第一次安裝調試時就必須測量出動導電桿露出某一基準線的長度，并做好記錄，以此作為歷史參考值。在以后每次檢修中測量行程時，都要復核該長度，其值與第一次原始值之差就是觸頭的電磨損值。當其超過制造廠規定的標準時就得進行更換。

6. 現場鑒定真空滅弧室的真空度的方法

玻璃管真空滅弧室：

(1)火花計法：檢測時，讓火花探漏儀在滅弧室表面移動，在其高頻電場作用下真空滅弧室內部有不同的發光情況。若管內有淡青色輝光，則真空度在133.32×10-3Pa以上；如呈紅藍色光，說明管子已經失效；如管內已處于大氣狀態，則不會發光。

(2)觀察法：此法只能定性的進行觀察，真空滅弧室內部真空度的劣化常常伴隨著電弧顏色的改變及內部零件的氧化。

(3)工頻耐壓法：當觸頭處于分閘狀態時，施加28kV以上（對10kV等級滅弧室）的工頻試驗電壓，如發生閃絡，此時就可判斷其真空度不合格。如試單只滅弧室，高壓側電流應整定在20mA。

陶瓷管真空滅弧室：現場只能用工頻耐壓法來鑒定其真空度。

7. 真空斷路器出現以下情況時需要更換其滅弧室

(1)真空度明顯下降或工頻耐壓試驗不合格。

(2)滅弧室的機械壽命已達到規定值。

(3)動靜觸頭的磨損已達到規定值。

(4)滅弧室受到損傷已不能正常工作。

8. 真空斷路器更換真空滅弧室的方法

更換滅弧室時，首先將斷路器分閘，然后按以下順序進行：

(1)擰松滅弧室兩端固定的螺絲，并取下有關零件（詳見制造廠說明書）。

(2)雙手握住滅弧室往上提，即可將滅弧室取下。

(3)將新滅弧室（與舊滅弧室同型號）導電桿用鋼絲刷刷出金屬光澤后涂上工業凡士林油。

(4)雙手握住新滅弧室往下裝入固定板大孔中，導電桿插入導電套中。

(5)裝好固定滅弧室兩端的所有零部件，注意動導電桿與滅弧室軸線的同軸度，三相垂直及水平值不超過1mm，擰緊各部螺絲。

(6)滅弧室更換后應測量觸頭行程。

(7)滅弧室在卸下絕緣拉桿后，動導電桿要用很大力才能拉出，即證明真空度良好。

9. 真空斷路器運行維護時的注意事項

(1)正常運行的斷路器應定期維護，并清掃絕緣件表面灰塵，給摩擦轉動部位加潤滑油。

(2)定期或當累計操作2000次以上時，檢查各部位螺釘有無松動，必要時進行處理。

(3)定期檢查合閘接觸器和輔助開關觸頭。若燒損嚴重，應及時修理或更換。

(4)更換滅弧室時，滅弧室在緊固件緊固后不應受彎矩，也不應受到明顯的拉力和橫向力作用，且滅弧室的彎曲變形不得大于0.5mm。上支架安裝后，上支架不可壓住滅弧室導向套，其間要留0.5mm～1.5mm的間隙。

10. 真空斷路器拒合的主要原因和處理方法

(1)合閘鐵芯頂桿長度不夠。合閘終了時，扇形板和支架滾輪不能扣合。此時應調整鐵芯頂桿長度，使其合閘在最高位置時，扇形板尖端接觸面和支架滾輪之間間隙達到1.5 mm～2mm。

(2)支架調整螺釘調整不當，使扇形板和支架滾輪接觸面距離不合適，因而不能保持合閘狀態。為此應調整該接觸點與扇形板外緣的尺寸，使之為3 mm～4mm。

(3)輔助開關斷開過早。此時應調整帶動輔助開關的頂桿與輔助開關動觸頭帶動桿之間的距離，使之為5 mm～6mm。

(4)支架內進入異物或扭簧變形，從而造成支架不能復位。應認真檢查調整。

11. 真空斷路器拒分的主要原因和處理方法

(1)電氣回路不通，應檢查二次回路。

(2)輔助開關松動，觸頭接觸不良。應認真檢查清理。

(3)電磁鐵動作但不能可靠的打開分閘跳板，為此應調整鐵芯長度，以保證動作可靠。如發現動作電壓太高，則可能是扇形板扣入太深。此時必須調整扣入深度，使之符合3mm～4mm的要求。

12. 結束語

目前真空斷路器在國網系統已經得到廣泛的應用，但是一直缺乏相應的檢修工藝導則及檢修維護標準，而各個制造廠家的真空斷路器在機構結構及工作原理上也不盡相同，并且真空斷路器的故障，如真空滅弧室真空度降低、斷路器分合閘不同期、觸頭彈跳大等都屬于隱性潛在故障，因此進行檢修作業時必須應用試驗測試儀器進行必要的測量，用實際測量結果反映出設備存在的各種隱性問題，也用真實數據來分析和處理問題。另外，有關部門應盡快制定出臺統一規范的真空斷路器檢修工藝導則及質量標準來指導真空斷路器的檢修、維護工作。

[1]黃益華,肖中華. 真空斷路器結構特點及工作原理. 科技論壇,2011

[2]尚振宇,郭文元. 高壓電器. 西安交通大學出版社,2010

[3]石飛,林莘,徐建源. 真空斷路器彈簧操動機構的機械特性與可靠性[J]. 電力設備,2007年06期