关键词：真空断路器 故障分析 电力系统
真空断路器是一种新型、高性能的开关电器，特别是近年来我国配电系统“无油化”改造的顺利实施，真空断路器的应用越来越广泛。
一、真空灭弧室的故障原因
真空断路器是以在真空中熄弧为特点，但不是在任何真空度下都可以，而是在某一定真空度范围内才具有良好的绝缘和灭弧性能。真空灭弧室的不同、动静触头结构的不同、屏蔽罩的封接不同、壳体材料的不同、波纹管材质和加工方法的不同等，都会影响真空灭弧室的性能。真空断路器的电寿命由真空灭弧室的电寿命决定。高压真空断路器应用或保管环境的污秽等级、湿度、盐雾等选择不够合适，有害气体、凝露造成波纹管点状腐蚀，可导致波纹管和盖板及封接面的漏气。
随着真空灭弧室使用时间的增长和开断次数增多，其真空度也可逐步下降，下降到一定程度将会影响它的开断能力和耐压水平。真空断路器的触头多为对接式结构，在分合操作中可能产生不同程度的反弹现象不论分闸反弹还是合闸反弹都会给运行带来危害。分合闸时的冲击速度及冲击力较大发生弹跳都可能产生触头和导电杆的变形，甚至产生裂纹，反弹可能导致波纹管经受强迫振动可能产生裂纹，使灭弧室漏气。
二、真空灭弧室的故障预防
真空断路器在使用过程中必须定期检查灭弧室管内的真空度。目前检查方法有以下几种。
一是对玻璃外壳真空灭弧室可以定期目测巡视检查，正常时内部的屏蔽罩等部件表面颜色应很明亮，在开断电流时发出浅蓝色弧光。当真空度下降很严重时， 内部颜色就会变得灰暗，开断电流时将发出暗红色弧光。
二是定期进行一次工频耐压试验。当动静触头保持额定开距条件下，如果工频耐受电压不低于额定工频耐受电压，则表明真空度满足使用要求。如果在升压过程中，真空灭弧室内部发生持续击穿或辉光放电，则表明真空灭弧室真空度已严重下降，已不能继续使用。
三、拒动误动故障原因
在真空断路器的领域，其操动机构一般为电磁机构和弹簧机构，操动机构有与断路器主体分立，通过操作杆相连的，也有与断路器主体构成一个整体的。目前使用广泛的是后者。高压开关在运行中发生的事故很大一部分由操作机构引起的。如未接到指令会自动断开、机械特性变坏、局部损坏、烧毁线圈、辅助开关不切断、接到指令不动作等。集中表现为拒动和误动。这些事故都有可能造成停地电或开关本身的损坏。
四、拒动误动故障预防与处理
真空断路器的拒动和误动故障基本上都是由操作机构及控制回路故障所引起， 其故障预防和处理应注意以下几个方面。
一是防止松动与蹩劲。机构在操作时会发生冲击和振动，所有紧固处应有防松措施，一些受力较大的活销，不能单用开销定位， 防止由于操作时各连板上的力不平衡，造成活销蹩劲，从而剪断开口销。
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二是防止锈蚀和脏污。锈蚀和脏污会显著降低机构操作可靠性，使操作系统的机械特性变坏，甚至酿成分合闸拒动事故。滑动轴承由于锈蚀和脏污，摩擦系数可以高达0.3，即使采用了滚柱和滚子轴承，锈蚀和脏污也会使它的摩擦系数增大到0.1，这比正常条件下的数值大一个数量级，将引起肘节和脱扣机构工作的不稳定。保持机构所处环境条件的清洁度，定期去除机构上(特别是旋转、滑动配合)的脏污，经常注意润滑，在轴和销上喷涂的硫化钼固体润滑剂等可取得很好的效果。
三是防止机构进水。进水会使机构的绝缘件受潮，加速金属零件的锈蚀。
四是提高控制回路的可靠性。要保持接线可靠，不致因操作一定次数后振动脱落绝缘件有足够的绝缘；辅助开关固定要牢固，不因操作而变动或窜动，其联动机构要调整到位，并防止变动；辅助开关的节点要防止锈蚀。
五、加强10kV真空断路器状态检修维护
真空断路器由于有质量相对较好的真空灭弧室，使其电气性能和机械性能均有明显的提高，现场安装、维护比较简便。每一种形式的真空断路器，结构上都由上百种零部件组成，在这些零部件中，生产厂只可能对部分零部件自行设计、加工，而相当一部分零部件要依靠外面协作，这些零部件的材质选型、工装、工艺检验等各个环节都关系到产品整体的电气和机械性能。因此，对于真空断路器的维护，宜依据标准的要求，采取维护量小、检修周期长的适当维护。
根据设备具体的状态而进行的检修。开展状态检修，主要基于两方面的考虑。一是满足提高可靠性的要求。目前的预防性检修试验工作是按照春季安全检查安排的，春季是用电高峰的开始，而且试验的设备量很大，检修质量难以保证。二是目前设备的健康状况比以往的情况有了较大的改观，如仍完全按照以前的规程进行定期检修，不管设备的状态如何，只管到期就修，不仅加重了现场的劳动强度，而且对设备、对供电可靠性和对人身的安全未必有好处。所以只有根据设备状态进行检修才能提高设备的检修质量和效率，保证系统安全。
维护周期不能太短。检修维护需要停电，停电会对生产和居民生活带来不便，会对企业的利益带来影响。由于10KV真空断路器用量很大，维护周期短会造成维护工作量大，难以对每台断路器都进行十分细致的诊断，这可能会留下安全隐患。同时，维护项目的设置，对保障真空断路器的安全可靠运行和检修的效率致关重要。不同厂家、不同型号、用于不同回路的真空断路器差异很大，因此应合理地恰当地设置维护检修项目，使之既维护到位，保证其安全、可靠运行，又节约人力资源，提高工作效率。
六、结论
10kV真空开关作为新一代的、先进的开关设备逐步得到广泛应用。但随着其应用增多，也不可避免出现了缺陷率和故障率升高的现象。目前真空断路器的故障多种多样，除了本文分析的一些常见故障以外，在日常使用中还可能会发生一些新问题，为了使真空断路器能可靠正常工作，运行人员应加强运行巡视，强化日常的维护检测，在操作中注意观察有无异常现象，发现隐患后及时消除缺陷，严格执行电气设备预防性试验规程要求，保证检修到位，确保修试质量，提高设备健康水平。
参考文献
1.陈敏.对供电系统可靠性指标的统计分析[J].中国管理信息化,2015
2.任艳君.提高10kV配网供电可靠性的技术措施[J].科技资讯,2011
论文作者:陈炎
论文发表刊物:《中国电业》2019年21期
论文发表时间:2020/3/10
标签：真空断路器论文; 机构论文; 真空论文; 操作论文; 锈蚀论文; 故障论文; 脏污论文; 《中国电业》2019年21期论文;