機(jī)械真空開(kāi)關(guān)是常用的電力系統(tǒng)部件，本文對(duì)真空斷路器的常見(jiàn)故障作了解析，分析了故障的主要成因，并提出應(yīng)對(duì)措施。

　　《電力技術(shù)經(jīng)濟(jì)》是經(jīng)國(guó)家新聞出版總署批準(zhǔn)，由國(guó)家電網(wǎng)公司主管、國(guó)網(wǎng)北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院、湖南省電力公司、中國(guó)電力財(cái)務(wù)有限公司主辦的科技類刊物。1988年創(chuàng)刊，大16開(kāi)本，雙月刊，全國(guó)公開(kāi)發(fā)行，國(guó)內(nèi)統(tǒng)一刊號(hào)：CN11-5537/TK，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)刊號(hào)：ISSN1008-1682，郵發(fā)代號(hào)：80-601，定價(jià)：12.00元/冊(cè)。

　　本文對(duì)10kV電壓等級(jí)真空斷路器在機(jī)械電器運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行分析。對(duì)機(jī)械真空斷路器出現(xiàn)的主要問(wèn)題：真空度下降、彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)拒分拒合等。提出了合理的處理措施。

　　在20世紀(jì)70年代初，世界上掀起了中壓開(kāi)關(guān)無(wú)油化的高潮，到1977年已確立了中壓無(wú)油開(kāi)關(guān)的主導(dǎo)地位，1977~1988年的十年中，在世界范圍內(nèi)就發(fā)展無(wú)油開(kāi)關(guān)是采用六氟化硫熄弧，還是采用真空熄弧，引起了曠日持久的爭(zhēng)論，爭(zhēng)論的結(jié)果認(rèn)為：35kV電壓及以下應(yīng)該以機(jī)械真空開(kāi)關(guān)為主。從1988年以后的十幾年中，我國(guó)機(jī)械真空開(kāi)關(guān)以明顯的優(yōu)勢(shì)有了更大發(fā)展，步入了輝煌期，特別在12kV電壓等級(jí)的真空開(kāi)關(guān)占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。

　　隨著機(jī)械真空開(kāi)關(guān)(斷路器)的廣泛應(yīng)用，廣大的運(yùn)行，檢修人員急需了解和掌握機(jī)械真空斷路器的原理、結(jié)構(gòu)、使用和維護(hù)等方面的知識(shí)。由于生產(chǎn)廠家不同，10kV級(jí)電壓的真空斷路器型號(hào)很多，目前常用的有： ZW32、ZW32e、ZW12、ZN12、ZN28等系列，其中一部分真空斷路器性能較好、檢修、維護(hù)方便，可靠性也較高，而也有一部分性能較差，特別在機(jī)械性能方面存在的問(wèn)題較多，更有一小部分有嚴(yán)重缺陷，容易造成事故，導(dǎo)致線路大面積停電。

　　在真空斷路器的檢修、維護(hù)工作中，使用的各種真空測(cè)試儀和機(jī)械特性測(cè)試儀等應(yīng)采用精度等級(jí)較高的設(shè)備。

　　1.真空管異常情況

　　1.1真空度下降

　　真空斷路器在運(yùn)行中處于分閘狀態(tài)時(shí)，電網(wǎng)上仍有小的漏電流，說(shuō)明漏電相真空滅弧室的真空度已下降至1×10-1 Pa以下，但還沒(méi)有漏到大氣壓狀態(tài)。此狀態(tài)的另一鑒別方法。當(dāng)用2500V兆歐表測(cè)兩觸頭間(分閘)或合閘觸頭同屏蔽罩間(中封結(jié)構(gòu)陶瓷滅弧室)絕緣電阻時(shí)只有幾十兆歐甚至為零。此時(shí)必須更換真空滅弧室。

　　1.2真空度下降無(wú)自閉力

　　真空滅弧室的動(dòng)導(dǎo)電桿就能上下運(yùn)動(dòng)，說(shuō)明真空滅弧室真空度是大氣狀態(tài)，無(wú)自閉力，必須更換真空滅弧室。

　　1.3回路電阻異常增大

　　在檢修真空斷路器時(shí)，用回路電阻測(cè)試儀檢測(cè)真空斷路器回路電阻(在合閘狀態(tài)下)，若回路電阻異常大(通常大于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定值10倍以上)，再按第2種方法檢查，仍不正常。說(shuō)明真空滅弧室真空度已漏至大氣狀態(tài)，必須更換真空滅弧室。原因是，在大氣狀態(tài)下，真空滅弧室觸頭已氧化，使真空斷路器的回路電阻增大。

　　1.4出現(xiàn)異常弧光

　　在一次回路帶電狀態(tài)下，真空斷路器分合閘過(guò)程中，注意觀察真空滅弧室外殼部分(兩觸頭所在部位)有無(wú)異常的紫紅色閃光(夜間觀察尤為明顯)，若已出現(xiàn)異常閃光(三相三只滅弧室閃光顏色不一致)，再按第2種方法或工頻耐壓法判斷真空滅弧室真空度是否異常。

　　1.5內(nèi)部零件氧化

　　真空滅弧室外殼是玻璃時(shí)，若發(fā)現(xiàn)屏蔽已氧化，此時(shí)屏蔽罩外表面由很光澤的淡紅色變成暗紅色，說(shuō)明真空滅弧室真空度已漏至大氣狀態(tài)，必須更換真空滅弧室。

　　上述5種情況最直接檢查方法做加壓42kV1分鐘工頻耐壓試驗(yàn)。

　　真空斷路器的三相合(分)閘同期性表示三相不同時(shí)閉合或分離的程度。由于分閘同期性和合閘同期性是相對(duì)應(yīng)的，數(shù)值上差異不大，因而通常只考核三相分閘同期性。它取決于裝配真空斷路器時(shí)，三級(jí)的動(dòng)觸頭是否同時(shí)接觸靜觸頭。通常10kV級(jí)真空斷路器的三相分閘同期性不超過(guò)1ms(毫秒)。

　　2真空斷路器分合閘不同期、合閘彈跳超量

　　2.1原因分析

　　當(dāng)斷路器本體機(jī)械性能較差，多次操作后，由于機(jī)械原因?qū)е虏煌�期、合閘彈跳數(shù)值偏大;分體式斷路器由于操作桿距離較大，分閘力傳到觸頭時(shí)，各相之間存在偏差致不同期、合閘彈跳數(shù)值偏大;合閘沖擊過(guò)大，致使動(dòng)觸頭發(fā)生軸向反彈;動(dòng)觸桿導(dǎo)向不良，晃動(dòng)過(guò)大;觸頭平面與中心軸垂直度不好，碰合時(shí)產(chǎn)生橫向滑動(dòng)等。

　　如果不同期或合閘彈跳大，都會(huì)嚴(yán)重影響真空斷路器開(kāi)斷過(guò)電流的能力，影響斷路器的壽命，嚴(yán)重時(shí)可能引起斷路器爆炸。尤其合閘彈跳超量過(guò)大(國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定12kV真空斷路器≤2mm)，引起線路震蕩產(chǎn)生過(guò)電壓。由于此故障為隱性故障，所以危險(xiǎn)程度更大。

　　2.2處理方法

　　在保證行程、超行程的前提下，通過(guò)調(diào)整三相絕緣拉桿的長(zhǎng)度使同期、合閘彈跳測(cè)試數(shù)據(jù)在規(guī)定范圍內(nèi);提高配件的加工精度，使絕緣支座與軸，換向器與鋼銷、軸等緊密配合，減小空程間隙;加強(qiáng)裝配工藝質(zhì)量控制，提高裝配工藝質(zhì)量。在真空斷路器裝配過(guò)程中，注意安裝合理，真空滅弧室在緊固件緊固后不應(yīng)受彎矩，也不應(yīng)受到明顯的拉應(yīng)力和橫向應(yīng)力，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(dǎo)向管，其間要留有0.5~1.5mm的間隙。

　　調(diào)整導(dǎo)向管的位置，使滅弧室觸頭的運(yùn)動(dòng)軌跡通過(guò)滅弧室的軸心，真空滅弧室觸頭活動(dòng)自如，無(wú)任何卡澀現(xiàn)象;適度加大觸頭超程彈簧預(yù)壓力。

　　3真空斷路器的使用和維護(hù)

　　3.1真空滅弧室和操動(dòng)機(jī)構(gòu)的更換

　　真空滅弧室不存在檢修問(wèn)題，真空滅弧室如已漏氣、碰撞而損壞，只需更換一支新的就行。但是在更換真空滅弧室時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格按照使用說(shuō)明書(shū)及產(chǎn)品技術(shù)條件進(jìn)行，在拆下舊真空滅弧室前，真空斷路器的開(kāi)距、超行程應(yīng)用卡尺測(cè)量并將數(shù)據(jù)記下，換上新的真空滅弧室后應(yīng)與拆時(shí)測(cè)量的數(shù)據(jù)調(diào)整一致。這樣整體參數(shù)才有保證，否則將嚴(yán)重影響開(kāi)斷性能。

　　整臺(tái)斷路器如為帶操動(dòng)機(jī)構(gòu)的整體式，可直接換上(因帶操動(dòng)機(jī)構(gòu)的整臺(tái)斷路器出廠前已進(jìn)行了全面的試驗(yàn)，一般變化不大)。如果是不帶操動(dòng)機(jī)構(gòu)的分裝式斷路器則應(yīng)由用戶自己來(lái)完成安裝，這時(shí)就必須進(jìn)行開(kāi)距、超行程、分合閘速度、合閘彈跳、三相同期性等主要參數(shù)的測(cè)試，并做工頻絕緣試驗(yàn)，符合產(chǎn)品技術(shù)條件的方可投入運(yùn)行。

　　3.2真空斷路器的維護(hù)

　　真空斷路器應(yīng)經(jīng)常保持清潔，特別應(yīng)注意及時(shí)清潔絕緣子、絕緣桿及真空滅弧室絕緣外殼上的塵埃。需要注意的是不能用水清洗，應(yīng)用干凈的毛巾或綢布擦拭。如毛巾需要打濕的話，應(yīng)使用酒精。凡是活動(dòng)摩擦的部位，均應(yīng)保持有干凈的潤(rùn)滑油，以使操動(dòng)機(jī)構(gòu)和其它轉(zhuǎn)動(dòng)部分動(dòng)作靈活，減少機(jī)械磨損。磨損較嚴(yán)重的零部件、變形的零部件要及時(shí)更換。所有緊固件均應(yīng)定期檢查，以防止松動(dòng)，同時(shí)注意開(kāi)口銷、擋卡等有無(wú)在震動(dòng)中斷裂、脫落。經(jīng)常觀察真空滅弧室開(kāi)斷電流時(shí)真空滅弧的顏色，如有懷疑應(yīng)進(jìn)行真空度檢查。通過(guò)觀察真空滅弧室開(kāi)斷電流時(shí)真空電弧的顏色來(lái)判斷并不容易，僅供參考。正常的真空滅弧室弧光顏色為藍(lán)色，經(jīng)屏蔽罩反射后，呈黃綠色。若弧光顏色為紫紅色，可能是真空滅弧室失效。檢查真空度最常用的方法是耐壓法。如果真空滅弧室能承受額定工頻耐受電壓1min，則認(rèn)為合格，否則為不合格。經(jīng)常觀察接觸行程的變化，若與規(guī)定值(或制造廠家提供的實(shí)測(cè)值)相差過(guò)大，應(yīng)予以注意。超行程量的變化反映了真空滅弧室觸頭的磨損量，若磨損量超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)更換真空滅弧室(ZN28-10觸頭允許磨損量為3mm)。

　　3.3真空斷路器運(yùn)行過(guò)程中的檢查和調(diào)整

　　機(jī)械真空斷路器運(yùn)行過(guò)程中的檢查和調(diào)整，要視使用場(chǎng)合和操作頻繁程度而定。對(duì)于那些操作并不頻繁，具體說(shuō)，每年操作不超過(guò)機(jī)械壽命的1/5的真空斷路器，則在機(jī)械壽命期內(nèi)，每年進(jìn)行一次常規(guī)檢查。如果操作次數(shù)較為頻繁，那么在兩次之間的操作次數(shù)不宜超過(guò)其機(jī)械壽命的1/5，對(duì)于操作次數(shù)極頻繁或機(jī)械壽命、電壽命臨近終了時(shí)，檢查周期應(yīng)適當(dāng)縮短。檢查和調(diào)整的項(xiàng)目除了真空度、行程、接觸行程、同期性、分合閘速度外，還應(yīng)包括操動(dòng)機(jī)構(gòu)各主要部分，外部電氣和絕緣，以及控制電源輔助觸點(diǎn)等的檢查。