淺議真空斷路器常見(jiàn)故障及處理辦法

前言

在礦井下能夠取代油開(kāi)關(guān)而最有發(fā)展前途的就是真空斷路器，真空斷路器是六十年代發(fā)展起來(lái)并得到廣泛應(yīng)用的一種新型開(kāi)關(guān)。它是利用真空的高介質(zhì)強(qiáng)度熄弧原理制成的。斷路器是一種很基本的低壓電器，一般由觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)、脫扣器、外殼等構(gòu)成。根據(jù)所采用滅弧介質(zhì)的不同，斷路器包括空氣斷路器、真空斷路器、SF6斷路器、油斷路器等。真空斷路器是電力系統(tǒng)中的一種重要的電氣設(shè)備，它利用真空作為絕緣和滅弧介質(zhì)，能根據(jù)電網(wǎng)的需要進(jìn)行電力設(shè)備及線(xiàn)路的投切以及當(dāng)電力設(shè)備或線(xiàn)路發(fā)生戰(zhàn)障時(shí)，能將故障部分迅速?gòu)碾娋W(wǎng)中切除，保證電網(wǎng)無(wú)故障部分可靠運(yùn)行。對(duì)于機(jī)電工作人員來(lái)說(shuō)，提高對(duì)真空斷路器的認(rèn)識(shí)，熟練掌握常見(jiàn)故障原因分析與處理，保障綜合機(jī)械化采煤條線(xiàn)的安全運(yùn)行，就顯得非常必要。

真空斷路器的工作原理及作用

真空斷路器主要由框架部分，滅弧室部分（真空泡），和操動(dòng)機(jī)構(gòu)部分組成。斷路器本體部分由導(dǎo)電回路，絕緣系統(tǒng)，密封件和殼體組成。其中導(dǎo)電回路由進(jìn)出線(xiàn)導(dǎo)電桿，進(jìn)出線(xiàn)絕緣支座，導(dǎo)電夾，軟連接與真空滅弧室連接而成。真空斷路器工作原理與其他斷路器不同，原因在于真空不存在導(dǎo)電介質(zhì)，因此該斷路器的動(dòng)靜觸頭之間的間距很少。其工作原理是利用高真空中電流流過(guò)零點(diǎn)時(shí)，等離子體迅速擴(kuò)散而熄滅電弧，完成切斷電流的目的。真空斷路器具有過(guò)載、短路和欠電壓保護(hù)功能，有保護(hù)線(xiàn)路和電源的能力。當(dāng)電路中發(fā)生短路時(shí)，斷路器瞬間動(dòng)作，斷開(kāi)電源，保護(hù)線(xiàn)路。如果人觸電，斷路器瞬間動(dòng)作，斷開(kāi)電源，就能起到保安作用。

對(duì)于電力系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，真空斷路器的優(yōu)越性不僅是無(wú)油化設(shè)備，而且還表現(xiàn)在它具有較長(zhǎng)的電壽命、機(jī)械壽命、開(kāi)斷絕緣能力大、連續(xù)開(kāi)斷能力強(qiáng)、體積小、重量輕、可頻繁操作、免除火災(zāi)、運(yùn)行維護(hù)少等優(yōu)點(diǎn)，很快被電力部門(mén)、煤炭行業(yè)投入使用。

真空電路器常見(jiàn)故障及處理

·拒合故障的判斷和處理

發(fā)生“拒合”情況，基本上是在合閘操作和重合閘過(guò)程中。操動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)生拒合現(xiàn)象時(shí)，一般先分析合原因，是二次回路故障還是機(jī)械部分故障，然后進(jìn)行處理。具體判斷和處理方法如下：

1）檢查拒絕合閘是否因操作不當(dāng)引起，用控制開(kāi)關(guān)再重新合一次。

2）若合閘仍不成功，檢查電氣回路各部位情況，以確定是否有故障。

3）如果電氣回路正常，斷路器仍不能合閘，則說(shuō)明為機(jī)械方面故障，應(yīng)停用斷路器，報(bào)告調(diào)度安排檢修處理。

· 拒分故障的判斷和處理

當(dāng)出現(xiàn)表記全盤(pán)擺動(dòng)，電壓表指示值顯著降低，回路光字牌亮，信號(hào)掉牌顯示保護(hù)動(dòng)作，則說(shuō)明斷路器拒絕分閘。故障分析與處理方法如下：

1）檢查是否為跳閘電源的電壓過(guò)低所致。

2）檢查跳閘回路是否完好，如果跳閘鐵芯動(dòng)作良好而斷路器拒分，則說(shuō)明是機(jī)械故障。

3）如果電源良好，若鐵芯動(dòng)作無(wú)力、鐵芯卡澀或線(xiàn)圈故障造成拒分，可能是電氣和機(jī)械方面同時(shí)存在故障。

·誤分故障的判斷和處理

如果斷路器自動(dòng)跳閘而繼電保護(hù)未動(dòng)作，且在跳閘時(shí)系統(tǒng)無(wú)短路或其他異常現(xiàn)象，則出現(xiàn)誤分故障。對(duì)該故障的判斷和處理方法如下：

1）檢查是否屬于因人員誤碰、誤操作，或受機(jī)械外力振動(dòng)而引起的“誤分”，此時(shí)應(yīng)排除開(kāi)關(guān)故障原因，立即送電。

2）若因?yàn)殡姎饣驒C(jī)械部分故障而不能立即送電，則應(yīng)聯(lián)系調(diào)度將“誤分”斷路器停用轉(zhuǎn)檢修處理

·誤合故障的判斷和處理

若斷路器未經(jīng)操作自動(dòng)合閘，則屬“誤合”故障。 “誤合”的原因可能有：

1）直流回路中正、負(fù)兩點(diǎn)接地，使合閘控制回路接通。

2）自動(dòng)重合閘繼電器內(nèi)某元件故障接通控制回路（如內(nèi)部時(shí)間繼電器常開(kāi)接點(diǎn)誤閉合），使斷路器合閘。

3）合閘接觸器線(xiàn)圈電阻過(guò)小，且起動(dòng)電壓偏低，

對(duì)于出現(xiàn)誤合的斷路器，如果拉開(kāi)后斷路器又再誤合，應(yīng)取下合閘熔斷器，分別檢查電氣和機(jī)械方面的原因，聯(lián)系調(diào)度將斷路器停用轉(zhuǎn)檢修處理。

·合閘彈跳時(shí)間增大的判斷與處理

真空斷路器觸頭彈跳時(shí)間技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為≤2ms。隨著運(yùn)行時(shí)間的增長(zhǎng)，有可能造成合閘彈跳時(shí)間增大，其主要原因是因?yàn)橛|頭彈簧彈力下降和拐臂、軸銷(xiāo)間隙磨損變大。處理辦法如下：

1）適當(dāng)增大觸頭彈簧的初始?jí)毫蚋鼡Q觸頭彈簧。

2）若拐臂、軸銷(xiāo)間隙超過(guò)0.3mm，可更換拐臂、軸銷(xiāo)。

3）調(diào)整傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，利用機(jī)構(gòu)在合閘位置超過(guò)主動(dòng)臂死點(diǎn)時(shí)傳動(dòng)比很少的特點(diǎn)，將機(jī)構(gòu)向靠近死點(diǎn)方向調(diào)整，可減小觸頭合閘彈跳。

結(jié)論

本文結(jié)合筆者自身的工作經(jīng)驗(yàn)，從煤炭行業(yè)所使用的真空斷路器的原理以及作用入手，闡述一些常見(jiàn)的故障和處理方法，這是在工作實(shí)踐中對(duì)真空斷路器方面的技術(shù)積累也是不斷學(xué)習(xí)和研究進(jìn)步的結(jié)果。期望能為真空斷路器的使用與操作提供參考，使煤炭行業(yè)中的電力設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，給煤炭行業(yè)的快速發(fā)展和安全生產(chǎn)提供基礎(chǔ)保障。

（作者單位：義煤集團(tuán)孟津煤礦機(jī)電科）