关键词：真空断路器、真空度、断路器开断过电流、真空测试
一、 引言
近年来，真空断路器在国内的工矿企业、发电厂、变电站配电系统中得到广泛应用。其具有体积小、重量轻、检修、维护工作量小，供电可靠性高的优点。真空断路器作为3～10kV三相系统中的户内配电装置，存在的故障问题也比较多。目前，在云铝公司10KV配电系统中采用了ABB公司的VD4型真空断路器作为10KV配电室的高压配电开关设备，承担着极其重要的作用。一旦发生异常，轻则解列各分配设备，重则影响所有设备运行，所以对高压开关设备的检修和维护尤为重要。以下就该真空断路器在日常运行中出现的故障和处理方法进行探讨。
二、 几种故障原因分析和处理方法
(一)真空泡真空度降低
1．故障现象：真空断路器在真空泡内开断电流并进行灭弧，而真空断路器本身没有定性、定量监测真空度特性的装置，所以真空度降低故障为隐性故障，其危险程度远远大于显性故障。
2．原因分析：真空度降低的主要原因有以下几点：(1)真空泡的材质或制作工艺存在问题，真空泡本身存在微小漏点；(2)真空泡内波形管的材质或制作工艺存在问题，多次操作后出现漏点；(3)分体式真空断路器，如使用电磁式操作机构的真空断路器，在操作时，由于操作连杆的距离比较大，直接影响开关的同期、弹跳、超行程等特性，使真空度降低的速度加快。
3．故障危害：真空度降低将严重影响真空断路器开断过电流的能力，并导致断路器的使用寿命急剧下降，严重时会引起开关爆炸。
4．处理方法：在进行断路器定期停电检修时，必须使用真空测试仪对真空泡进行真空度的定性测试，确保真空泡具有一定的真空度； (2)当真空度降低时，必须更换真空泡，并做好行程、同期、弹跳等特性试验。
5．预防措施：选用真空断路器时，必须选用信誉良好的厂家所生产的成熟产品；选用本体与操作机构一体的真空断路器；运行人员巡视时，应注重断路器真空泡外部是否有放电现象，如存在放电现象，则真空泡的真空度测试结果基本上为不合格，应及时停电更换；检修人员进行停电检修工作时，必须进行同期、弹跳、行程、超行程等特性测试，以确保断路器处于良好的工作状态。
（二）真空断路器分闸失灵
1．故障现象：根据故障原因的不同，存在如下故障现象：
(1)断路器远方遥控分闸分不下来； (2)就地手动分闸分不下来； (3)事故时继电保护动作，但断路器分不下来。
2.原因分析：(1)分闸控制回路断线；（2）熔断器熔断；（3）防跳继电器损坏； (4)分闸线圈断线；(5)无操作电源；（6）二次插件针脚接触不好；(7)分闸顶杆变形，分闸时存在卡涩现象，分闸力降低； (8)分闸顶杆变形严重，分闸时卡死。
3．故障危害：假如分闸失灵发生在事故时，将会导致事故越级，扩大事故范围。
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4．处理方法：(1)检查分闸回路是否断线；(2)检查分闸线圈是否断线； (3)测量分闸线圈电阻值是否合格；(4)检查分闸回路中各元器件是否完好；(5)检查操作电源是否正常；（6）检查分闸顶杆是否变形。
5．预防措施：运行人员若发现分合闸指示灯不亮，应及时检查分合闸回路是否断线；检修人员在停电检修时应注重测量分闸线圈的电阻，检查分闸顶杆是否变形；假如分闸顶杆的材质为铜质应更换为钢质；必须进行低电压分合闸试验，以保证断路器性能可靠。
（三）真空断路器合闸失灵故障
1．电气故障：合不上闸的原因可能有：合闸回路无操作电源、熔断器熔断或接触不良、合闸接触器未动作、合闸线圈断线、断路器辅助接点接触不良、合闸回路断线等。 当操作中合闸不成功时，应按照合闸回路控制原理图逐一检查。检查项目：合闸回路控制电源是否正常；熔断器、空开是否完好；合闸接触器的触点及合闸线圈是否正常；断路器辅助接点是否完好。
2．机械故障：如果电气回路正常，断路器仍不能合闸，则说明为机械故障，应断开断路器，将断路器拉至检修位置，合上地刀，对开关本体机械部分进行检查。机械故障有： 传动机构连杆松动脱落、合闸铁芯卡涩、断路器分闸后机构未复位到预合位置、跳闸机构脱扣、合闸电磁铁动作电压过高，使挂钩未能挂住；分闸连杆未复位、机构卡死、连接部卡死等。
（四）弹簧操作机构合闸储能回路故障
1．故障现象：(1)合闸后无法实现分闸操作；(2)储能电机运转不停止，甚至导致电机线圈过热损坏。
2．原因分析：(1)行程开关安装位置偏下，致使合闸弹簧尚未储能完毕，行程开关触点已经转换完毕，切断了电机电源，弹簧所储能量不够分闸操作； (2)行程开关安装位置偏上，致使合闸弹簧储能完毕后，行程开关触点还没有得到转换，储能电机仍处于工作状态；(3)行程开关损坏，储能电机不能停止运转。
3．故障危害：在合闸储能不到位的情况下，若线路发生事故，而断路器拒分闸，将会导致事故越级，扩大事故范围；如储能电机损坏，则真空开关无法实现分合闸。
4．处理方法：调整行程开关位置，实现电机准确断电；如行程开关损坏，应及时更换。
5．预防措施：运行人员在倒闸操作时，应注重观察合闸储能指示灯，以判定合闸储能情况；检修人员在检修工作结束后，应就地进行2次分合闸操作，以确定断路器处于良好状态。
（五）分合闸不同期、弹跳数值大
1．故障现象：此故障为隐性故障，必须通过特性测试仪的测量才能得出有关数据。
2．原因分析：断路器本体机械性能较差，多次操作后，由于机械原因导致不同期、弹跳数值偏大；分体式断路器由于操作杆距离较大，分闸力传到触头时，各相之间存在偏差，导致不同期、弹跳数值偏大。
3．故障危害：假如不同期或弹跳大，都会严重影响真空断路器开断过电流的能力，影响断路器的寿命，严重时能引起断路器爆炸。由于此故障为隐性故障，所以危险程度更大。
4．处理方法：在保证行程、超行程的前提下，通过调整三相绝缘拉杆的长度使同期、弹跳测试数据在合格范围内；假如通过调整无法实现，则必须更换数据不合格相的真空泡，并重新调整到数据合格。
5．预防措施：由于分体式真空断路器存在诸多故障隐患，在更换断路器时应使用一体式真空断路器；定期检修工作时必须使用特性测试仪进行有关特性测试，及时发现问题解决问题。
三、结语
在实际应用中，针对不同的断路器故障类型在处理过程中要综合分析。本着先机械后电气、先外部后内部、先二次后一次的查找原则进行判断分析，才能保证高压开关设备的正常运行。以上主要是针对10KV高压开关柜真空断路器部分故障提出的原因分析和处理方法。
参考文献
[1]电业安全工作规程 .(发电厂和变电所电气部分)国家行业标准.
[2]刘玉福,高压真空断路器故障分析与排除[J],电工技术 ,2012(3)
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论文作者:黎杰锐
论文发表刊物:《中国电业》2019年 19期
论文发表时间:2020/3/4
标签：断路器论文; 故障论文; 真空断路器论文; 操作论文; 回路论文; 线圈论文; 储能论文; 《中国电业》2019年 19期论文;