高壓斷路器機械特性試驗的分析

馬昆朋

摘要：在整個高壓電力動作系統(tǒng)中，核心運作的中樞就是斷路器，其也是對運轉過程中線路方面的保護設備。在中樞進行電流循環(huán)的過程中，斷路器的主要作用是保持電路的流暢運轉以及緊急情況時能斷開設備，在電流超出所能承受范圍時進行保護。它的運轉關系系統(tǒng)安全，所以應有做好試驗，這是對于系統(tǒng)而言，是必要的保險措施。眼下多數(shù)失靈，均是由運行時的誤操作引起。

關鍵詞：高壓斷路器;機械特性;試驗

1 高壓斷路器的機械特性試驗

機械類故障是高壓斷路器主要的一種故障類型，在一些特定的情況下，其頻率已經(jīng)超出了絕緣類，所以產(chǎn)生的損害已經(jīng)變得不可控。通常，這會引起并發(fā)的斷路器失靈，進而讓電網(wǎng)處在具有風險的運作狀態(tài)下。常見的機械類故障形式為高壓斷路器操作機構堵塞、拒動、誤動，機構彈簧疲勞，傳動連桿斷裂、變形，機構箱內(nèi)二次元件損壞等。這都是部件問題，由于本身缺陷，或是在過度疲勞下，讓部分元件無法照常工作，這多見于荷載高的系統(tǒng)中。如果不更換或維修，會讓故障惡化，嚴重時會區(qū)域性癱瘓，這會造成高額損失。對此，應定期進行測試，主要針對其機械特性，通過對相關參數(shù)進行分析，判斷其性能是否仍然維持在較好的狀況下。通常，在維修過后或是必要時，都會進行試驗，這是為了確認其性能。在規(guī)范性試驗中，基于所有步驟進行，可以鑒定設備狀況，判斷其目前質(zhì)量能否被使用。同時，這也能幫助找出設備的不足，并適當進行維修或養(yǎng)護等。

2 高壓斷路器機械特性的試驗要點

2.1 試驗準備工作

在還未試驗前就要做好準備，這是為了形成條件，主要如下。充分了解被試品，尤其是在分合閘時，完成對應動作的原理，方面進行內(nèi)部的檢測，不會損傷其機構。工具要齊備，其中的儀器是關鍵的，要做好確認。此外，還有其他必需品，這要逐一落實，還應明確原理，妥善地使用，保證其作用的發(fā)揮。被用在試驗中的斷路器必須與圖紙中給出的要求在各方面均一致，同時為了防止中間發(fā)生爆炸，要向其中充以額定壓力的滅弧和絕緣氣體，這樣不會因為摩擦而起燃。通過萬用表或借助別的設備來檢驗控制線路，主要確認其與圖紙有否不一致。借助兆歐表測量絕緣電阻，并覆蓋全局，涵蓋設備、線路等，這才能有效地對絕緣性能有準確判別。對操動機構的電氣線路及元件進行工頻低電壓耐受試驗。對于液壓操動機構，應確認氮壓值有沒有達標，如果未達到要求，就要后續(xù)做充氮或泄氮，這能有效平衡其內(nèi)部的壓力。為了防止在過程中出現(xiàn)問題，要事先調(diào)試開關，務必要使用正常。

2.2 試驗內(nèi)容及方法

斷路器機構特性試驗包括分合閘時間和同期性、分合閘速度及分合閘動作電壓的測試。具體方法：對于要用到的儀器，要正確接地。不一切應以圖紙為準，確認好順序，將不同的基線連接。將相關儀器的電源打開，做特性試驗;一切步驟做好后，要讀取結果并做好分析，最后妥善保存，方便后面確認。結束后，要將所有電源關閉，按順序將線路拆除，進行分類與保存。應注意的是速度特性的試驗內(nèi)容，分合閘速度是斷路器的一項關鍵指標，將會對于斷路器分合短路電流的水平帶來直接的影響。假如已經(jīng)知道觸頭的行程以及分合閘時間，就能計算速度，但這精度不夠高且常是不穩(wěn)定的，因為性能最突出的是速度。所以，一定要就此開展測量，該試驗專業(yè)性強，而來自不同廠家的斷路器，其類型差異大，甚至一些關鍵參數(shù)都不一樣，為了做好試驗，就要求人員應受過培訓，才能借助儀器得到準確的數(shù)據(jù)。

在測試過程當中不需要拆斷路器的全部部件，只需要把傳動桿套裝在φ10（直徑10mm）連接銷之上。在套裝時要注意精度，避免傳動桿和連接銷在固定后出現(xiàn)相對的位移，這會降低使用時的安全性與可靠性。斷路器在開展這樣的改善之后不會對于斷路器的外形美觀以及動作性能帶來影響。不但制造廠家可以便捷地實施，并且在使用現(xiàn)場也能夠方便地開展，只需要制造廠家提供改進之后的φ10銷子，然后把面板之上的φ20孔擴大到φ20×20長腰孔就可以。試驗應基于標準，尤其是對于一些核心環(huán)節(jié)，更要保證較高的精度，并做出精確處置。后續(xù)的分析，也同樣要保證規(guī)范，這才能得到精確結果，并就斷路器的狀況，給出正確結論。

2.3 試驗結果分析與處理

在試驗中得到的結果，應當先用來與產(chǎn)品說明書中給出的標準參數(shù)做出對比，確定其與出廠的規(guī)格一致。如果發(fā)現(xiàn)在試驗中，出現(xiàn)了與廠家給定的規(guī)格存在差異的數(shù)據(jù)時，要先將其記錄，在進行簡要分析后，進行進一步的檢查。首要的是檢查接線是否牢固且符合要求，然后再針對參數(shù)、設備狀況等進行檢測，確定其能與測試相匹配。當合閘時間、合閘速度、不同期值、行程曲線等不滿足規(guī)范要求時，應先分析出現(xiàn)這種情況的原因，然后依照廠家給出的技術要求以及參數(shù)規(guī)格，對合閘電磁鐵、分合閘彈簧、機構連桿進行調(diào)整。閘的使用電壓無法達到標準，附帶的鐵芯，要測量其距離，并看其能否流暢運動，有無堵塞情況。通過調(diào)整分合閘電磁鐵與動鐵芯間隙的大小，來調(diào)整電壓，如果間隙變小，電壓會比例的上升，反之則是下降。間隙調(diào)整后，進行斷路器的分合制動時間試驗，間隙的變化作用于機械特性，以免產(chǎn)生異常。

2.4 試驗的安全事項

在檢測中，為了獲取準確的結果并確保能將結果用于對斷路器特性的判斷，有一些地方需要我們格外注意，除了要保證規(guī)范的同時，也要按照標準精度進行。對于所有要借助的設備，在應用中務必要規(guī)范，這是基礎且試驗要遵守的。如果被迫中斷或是要離開現(xiàn)場，就要將電、氣切斷，防止由于泄露而出現(xiàn)意外。在徹底結束后，確保設備完全斷開，還要將線路關閉，防止在結束后造成損壞。使用儀器時要注意方法，為了規(guī)范，在測試中的人員需參照說明來操作，不能與之有出入。儀器必須接地，這是為了防止出現(xiàn)漏電而損壞機器。在進行測試時不能隨意接觸正在運行的設備和線路，避免出現(xiàn)錯誤操作，絕對不能伸手觸碰正在運轉的設備，避免由于不謹慎而被設備傷害。在測試后要進行檢修，必須要斷開電源同時排出氣罐內(nèi)絕緣氣體，在氣罐清空前避免任何操作防止爆炸。在壓縮設備的斷路器及壓力設備旁邊不能逗留，以防止因為過高的氣壓不能及時排出而導致的爆炸事故，對于第一次進行測試的試品，為了規(guī)避危險，要做好防護。安裝測速器的時候應當選擇最恰當?shù)奈恢茫苊庖驗榘惭b位置的錯誤而導致設備的損壞。

3 結語

高壓斷路器應當根據(jù)我國的相關規(guī)定來開展機械特性試驗，因為每一個斷路器都有可能存在一定的問題，要對這些問題進行避免和修復，我們只有充分掌握試驗的核心要素及方法，這樣才可以借助試驗來避免事故的發(fā)生。通常，對其機械特性試驗是關鍵一環(huán)，必須細致地對其性能做出全方位探析，只有確認達到了使用標準后才能被用于電力系統(tǒng)中。這是因為它的性能，對系統(tǒng)的安全有著直接的影響。斷路器操作方面的故障也是造成其失靈的關鍵原因之一。

參考文獻：

[1]郭皎，王毅，張明志.高壓斷路器機械特性檢測裝置的研究[J].電子設計工程，2017，25（21）：86-89+95.

[2]鄭博謙，姜秉梁，張曉東，張欣，李超.高壓斷路器機械特性試驗要點[J].電氣開關，2019，57（02）：4-6.

[3]孫濤，李根，朱輝.高壓斷路器機械特性試驗要點探析[J].技術與市場，2019，26（11）：117+119.

[4]趙媛.高壓斷路器機械特性帶電檢測技術與論斷方法的研究[D].北京：北京交通大學，2015.

[5]胡晟煒.基于DSP的高壓斷路器機械特性檢測裝置研究[D].陜西：長安大學，2009.

[6]付榮榮，趙莉華，榮強，張浩，景偉，陽薇，姜海洋，朱林林.高壓斷路器操作機構機械特性研究[J].高壓電器，2017，53（05）：56-62.