浅谈10kV真空断路器常见故障及处理方法

浅谈10kV真空断路器常见故障及处理方法

摘要：本文对10kV真空断路器在实际运行中出现的故障进行详细分析，并提出相应的处理方法。

关键词：10kV真空断路器 故障分析 处理方法

1、引 言

在我国10kV配电网络中，随着供电负荷的不断增加真空断路器使用和维护越来越受到运行和检修人员的关注。虽然真空断路器具有无油、体积小、寿命长、运行维护少等优点，但在应用中也出现一些故障，本文笔者对真空断路器出现的常见故障进行分析并给出处理方法。

2、真空断路器的基本组成结构

真空断路器主要由操动机构、骨架、传动机构、支撑用的绝缘子、真空灭弧室和导电元件组成。操动机构分为电磁操动机构、弹簧操动机构、液压操动机构、气动操动机构、弹簧液压操动机构五种类型。

3、真空灭弧室漏气

3.1 原因

真空灭弧室是真空断路器中最重要的部分。真空灭弧室主要由绝缘外壳，屏蔽罩，波纹管和动、静触头等组成。真空灭弧室的外壳一般用硬质玻璃、高氧化铝陶瓷和微晶玻璃制成，其作用是支持动、静触头和屏蔽罩等金属部分。但是灭弧室漏气的主要原因是波纹管有裂纹，这是因为真空断路器每次合分操纵，都会使波纹管产生一次机械变形，久而久之出现裂纹，导致灭弧室漏气，进而使其真空度丧失。

3.2 处理方法

发现灭弧室漏气时，应更换灭弧室，更换步骤如下：

(1)拆卸真空灭弧室的顺序。如图l所示(以ZN28-10型真空断路器为例)。其拆卸顺序是：断路器分闸→拆下导向板→拆下拐臂1→拆下导电夹紧固螺栓4→拧下螺钉3→拧下螺检8→卸下下支座4→拧下螺栓7→取下真空灭弧室6。

(2)安装真空灭弧室的顺序。如图1所示，其安装顺序是：断路器分闸→真空灭弧室放入上支座并拧紧螺栓7→复装下支座5→拧紧螺栓3→拧上螺栓8→拧上导电夹紧固螺栓(注意：导电夹下端顶住导电杆台阶)→复装拐臂1→复装导向板2。

4、电气回路故障

4.1 接触电阻增大

(1)原因

真空灭弧室的触头接触面在多次开断电流后会逐渐被磨损，导致接触电阻增大，对开断性能和导电性能都会产生不利的影响。因此，在《电力设备预防性试验规程》(DL／T596-1996)中规定要测量导电回路电阻，并建议测量值不大于1.2倍出厂值。

(2)处理方法。对接触电阻明显增大的，除要进行触头调节外，还应检测真空灭弧室的真空度，必要时更换相应的灭弧室。

应当指出，调节触头时要注意触头的弹跳。例如，某配电室在交接试验时发现10kV真空断路器接触电阻过大，立即将接触电阻调小，但触头弹跳过大。将弹跳限制在标准(≯2ms)内，接触电阻又不符合要求了。为了寻求一个动态的平衡点，应对触头进行反复调整和测试，直到满足要求为止。测量真空断路器触头弹跳时间的方法如下：①采用记录型示波器，将合闸过程中触头接触信号记录下来。接触信号上的锯齿状脉冲线条长度就是触头弹跳时间。②采用开关特性测试仪测量触头合闸弹跳时间。

如果测得的触头合闸弹跳时间大于规定值，可以从下列几方面采取措施。①适当增大触头弹簧的初压力。②调整转动机构，利用机构在合闸位置超过主动臂死点时传动比较小的特点，将机构向近死点方向调整，可减小触头合闸弹跳。

4.2 分闸线圈烧毁

(1)原因

理论分析认为，在吸合与分闸过程中，线圈只是瞬时通电，线圈通电对产生的热量不足以引起温度上升，即使连续多次分、合闸也不至于发生烧毁线圈现象。但现场曾发生多次发生分闸线圈烧毁事故，其原因大都是由于辅助触头接触不良或分闸线圈吸合过程中衔铁动作受阻、机械卡滞等原因引起线圈长时间通电且没有完成分闸操作所致。

(2)处理方法

通常的处理方法是更换辅助开关、调整分闸与合闸机械传动部件或者是打磨辅助触头。有时合理调整辅助开关位置、调节操作连杆对辅助开关的压力和行程，也能使其接触良好。

5、操动机构故障

5.1 跳跃现象

采用CD口直流操动机构的真空断路器，其机构在运行时，有时会出现机构合闸线圈通电后，合闸铁心没有达到合闸终点位置，轴没能被支架托住而返回，使断路器分闸，此时合闸信号又未切除，合闸线圈再次得电，铁心又马上合闸——分闸，如此急速的连续分合几次，称为“跳跃”现象，发生“跳跃”现象的原因及处理方法是：①挚子是否有卡滞现象，或掣子与环间隙未达到2±0.5mm要求，若超出此要求时，应卸下底座，取出铁心，调整铁心顶杆高度，使其达到间隙要求。②合闸线圈被辅助开关过早切断合闸电源，此时应调整辅助开关拉杆长度，使断路器可靠合闸。

5.2 拒动现象

在真空断路器检修和运行过程中，有时会出现不能正常合闸或分闸的现象，被称为拒动现象。当发生拒动现象时，首先要分析拒动的原因，然后针对拒动的原因进行处理。分析的基本思路是先查找控制回路，若确认控制回路无异常，再在断路器方面查找。若断定故障确实出在断路器方面，再将断路器从线路上解列下来进行检修。

真空断路器发生的振动现象、原因及处理方法如表1所列。

5.3 CT口型弹簧操动机构结构的故障

在调整扇形板与半轴扣接量的过程中。常见故障及处理方法如下：①半轴自行复位困难。其原因是半轴复位扭簧软。处理方法是换复位扭簧，保证其质量。②合分闸信号给出后，半轴不动作。其原因是推板角度不适，有松动，半轴转动不灵活。处理方法是旋紧推板螺钉，调整推板角度，在半轴的转动部位加润滑油。③机构与断路器连接后，扇形板不能复位到正常位置。其原因是机构输出轴分闸位置不正确。处理方法是调整机构与断路器之间的拉杆长度来调整机构输出轴的分闸位置。

在调整微动开关的过程中，常见的故障及处理方法如下：①机构合闸弹簧储能不到位。②机构电机不断电。其原因是微动开关安装位置不合适。前者为微动行程开关偏下致使合闸弹簧尚未储能完毕，微动行程开关触点已经转换，切断了电机电源；后者为微动行程开关偏上，致使合闸弹簧储能完毕后，微动开关触点还没有得到转换，电机仍处于工作状态。处理方法是可通过调整微动开关上下位置来实现电机准确断电。

6、真空断路器的日常运行、检修及维护

(1)对高压真空断路器的传动机构的外观进行检查、清灰、上润滑油脂；

(2)拧紧松动的紧固件；

(3)对传动机构的检查是断路器可靠分合的保证；

(4)对断路器及其绝缘支撑瓷瓶清灰，使其清洁，保证安全运行；

(5)涂润滑油脂，使机构灵活自如，减少磨擦、磨损。

7、结束语

运行经验表明，真空断路器的故障是多种多样的，本文仅分析几种常见故障。为使真空断路器能可靠工作，运行人员应加强监视，总结经验及时发现故障，认真处理，确保安全可靠供电。