10kV真空斷路器常見故障分析及處理要點

趙軍

摘要：10KV真空斷路器在國內目前的配電網絡中得到了廣泛應用，有效保護了配電網內電器設備的運行安全，為相關行業節省，甚至創造了巨大的社會經濟效益。在本篇文章中，筆者著重分析了10KV真空斷路器在運行使用過程中可能會出現的故障，并探討了故障發生的原因，給出了相應的解決措施，旨在確保10KV真空斷路器的使用安全，希望通過抑制斷路器故障的方式來提高其應用價值，為配電網電器設備提供全方位的保護。

關鍵詞：10KV；真空斷路器；故障；處理對策

1 引言

真空斷路器主要由操作機構、真空滅弧室及其支撐部分構成，其基本工作原理為：由于真空中氣體的平均自由形成較大且不同出現游離，當進行開關分閘時，觸頭間會出現電弧，觸頭表面會在高溫作用下生成金屬蒸汽，而電流在觸頭部位形成的磁場會使電弧沿觸頭表面切線方向迅速移動，在屏蔽罩上凝結一些技術蒸汽，電弧在自然過零時便熄滅，觸頭間的介質強度就會重新恢復。相比較10kV油開關，10kV真空斷路器具有滅弧性能好、開斷容量高、運行維護方便、壽命長等優點。然而由于設計缺陷及技術失誤等原因的影響，真空斷路器經常會出現漏氣機構卡阻、真空泡慢性等故障問題，這對于斷路器的正常使用帶來了非常不利的影響。因此，加強有關10kV真空斷路器常見故障及處理方法的研究，對于改善真空斷路器運行質量具有重要的現實意義。

2 10kV真空斷路器常見故障分析及防治措施

2.1 針對真空斷路器出現故障的時候要分析真空度降低的原因，并且制定合適的解決方案

在日常的檢查維護設備的時候，一定要在斷口間進行交流耐壓試驗，在設備條件允許的情況下可以使用真空的測試儀檢驗真空泡的真空度，保證真空泡的真空度在一定的水平上來滿足斷路器的工作的需求。相關的安裝人員在安裝斷路器時一定要選擇配套完好并且成熟的產品，相關的檢查人員要定期觀察真空泡的金屬屏蔽罩在運行過程中有沒有出現異常的聲響，當發現一些產生放電的斷路器要上報進行處理。針對污染比較嚴重的設備，相關的維護人員要定期維護，更換真空泡，避免一些污染物斷路器的絕緣性質，及時檢查真空泡是否完好。

2.2 誤動、拒動故障

2.2.1 真空斷路器工作中出現斷相

當真空斷路器與高壓電動機接通時，可能會發生斷相問題導致電動機缺相運行而燒毀。其產生原因可能是由于斷路器觸頭材料較軟，且采用對接方式處理，當進行多次分合閘操作后觸頭很容易出現變形，進而使斷路器超行程發生變化，影響該相接頭的正常接觸。

2.2.2 真空斷路器分閘失靈

其操動機構的故障表現主要有分閘鎖扣銷子滑脫、分閘鎖扣扣住過量、分閘鐵芯的行程調控不合理等；電氣方面的故障表現有輔助開關接觸質量較差、分閘電壓不足、分閘線圈出現斷線等。

2.2.3 真空斷路器合閘失靈

其操動機構的故障表現為輔助開關的行程過大，使得觸片發生彎曲變形，接觸質量差；合閘時分閘鎖扣出現脫落，分閘鎖扣的尺寸不合理；其電氣方面的故障表現有合閘線圈匝間短路二次接線出現失誤或合閘線圈發生斷線；合閘電源整流部分發生故障、合閘電壓不足等。

2.3 絕緣故障

絕緣故障在10kV斷路器設備中占據非常多的比例，其危害損失不言而喻。據一些統計文獻資料表明，我國運行的高壓開關設備中，大約有10%的故障來源于6～35kV絕緣故障，而在這些故障中，約50%的故障來源于真空開關設備絕緣故障，也就是絕緣故障是影響真空開關設備高效穩定運行的重要威脅之一。

從大量實踐工作經驗可知，10kV真空斷路器的絕緣故障的防治措施主要體現在以下多個方面：（1）優選斷路器型號和特性參數。應根據工程氣象、海拔高程等基本資料，優選適合工程區的10kV真空斷路器產生，確保斷路器具有較高質量水平；（2）認真把握安裝調試質量水平。在安裝、調試、以及后期檢修維護工作中，其裝配工藝必須完善到位，進而防止操作過程中由于機構安裝不到位在實際運動過程中對絕緣體帶來外力破壞；（3）建立完善檢修維護制度計劃。要根據10kV真空斷路器運行環境特性，建立完善的檢修維護計劃制度，并認真落實好各類養護措施，減少灰塵、潮氣等對真空斷路器運行工況性能的影響。根據歷史運行工況數據，制定合理的檢修維護周期，定期對斷路器開關、操作機構等絕緣構件性能進行檢測。一旦10kV真空斷路器發生絕緣事故，除了要根據故障現象準確找出故障原因和故障點外，還需要對損壞的絕緣構件進行更換處理，并認真進行絕緣試驗合格后，方能投入運行。

2.4 合閘觸頭彈跳時間過長、分合閘不同期

其故障形成原因可能是：真空斷路器的支架與絕緣拉桿等材料不合格；真空斷路器的機械性能較低；真空斷路器的中心軸與觸頭平面的垂直度較差，在碰合時容易出現橫向滑動；在生產制作斷路器時，采用了不恰當的傳動連扳與傳動拐臂安裝工藝。

2.5 彈簧儲能不到位處理

對于儲能齒輪的磨損可先用細砂紙對儲能延時繼電器的觸電進行修復打磨，或對其觸頭的整定值進行調控，以保證電動機能在延時整定值的范圍內實現儲能，并且延時要高于電機的實際儲能時間；對于儲能開關的過早開斷，應對開關進行全面檢查，并合理調整限位開關的位置；對于儲能電機出現老化的問題，應視老化情況進行電機更換。

3 斷路器日常維護措施

在處理斷路器機構的故障時，首先對故障類型進行分析，判斷屬于電氣或二次回路方面的問題還是機械方面的故障，再進行下一步處理。判斷故障的方法較為簡便，首先讓機構處于完全儲能狀態，手動分合斷路器能可靠分合的，可基本排除機械故障。再進行電動分合閘，若分合閘電磁鐵發生動作而開關分合閘不成功，檢查二次控制電壓正常，說明二次回路方面沒有問題。對于真空度降低、分合閘不同期、分合閘速度不足、彈跳大等較為隱蔽的故障，進行檢修工作時必須使用有關的科學儀器進行測試與測量，通過對實際測量數據的分析判斷解決問題。

除了對故障的檢修，在日常工作中也要對真空斷路器進行一定的維護工作，包括傳動機構和絕緣支柱的清潔，避免增大轉動摩擦，適當添加潤滑劑確保運作的靈活性。停電檢修真空斷路器應做回路電阻及機械特性試驗，及時處理斷路器因過熱等產生的損壞部件。10kV斷路器的故障檢修及維護工作與其他不同電壓等級的斷路器或變壓器等設備的機械及二次回路故障檢修原理均有相同之處，通過不斷積累經驗可不斷地完善技術手段，達到更好的故障排除率和維護水平。

4 結語

隨著社會的不斷發展，人們對電力的需求越來越大，對電力系統的運行也就提出了更高的要求。真空斷路器的故障處理影響著斷路器的運行過程和使用的壽命，所以，一些相關的技術維護人員要做好相關的工作，縮短設備的和安裝時間，加大對10kV真空斷路器故障的研究，能夠及時發現問題的來源并且做出相應的處理，保障設備的安全運行。

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（作者單位：天津聯維乙烯工程有限公司）