真空断路器运行维护及常见故障分析处理

马勇

国网黑龙江省电力有限公司哈尔滨供电公司检修试验工区， 黑龙江 哈尔滨 150001

前言

近年来随着国网公司对变电设备更新改造力度的不断加大,电力系统中很多10kV少油断路器已(改造)更换为真空断路器。由于生产厂家及型号不同，一部分真空断路器性能较好，检修、维护工作量小，供电可靠性高。也有一部分例如原GG-1A改造的使用电磁操作机构的真空开关，存在的问题比较多；容易出现问题导致事故的发生.为此必须提高检修人员的技术素质,及处理问题的能力。

近几年在真空断路器的检修、维护工作中，开发使用了真空度测试仪、微机型机械特性测试仪等先进的科学仪器进行测试，使检测手段更科学化、现代化，真正做到系统性检修，将设备可能发生的各种事故隐患消灭在萌芽状态，从而用技术手段保证了真空断路器运行时的安全与可靠,以下内容按真空开关的故障类型、现象及处理方法逐一进行介绍。

1. 真空断路器的定期检查项目

(1)检查断路器的行程、开距及超行程。超行程的变化量代表了灭弧室触头的磨损量。

(2)检查灭弧室是否漏气。

(3)检查二次回路接线是否有松动现象。

(4)检查辅助开关接触、切换是否良好。

(5)测量导电回路电阻值。

(6)检查各运动部件的润滑情况。

(7)进行各项机械调整。

(8)检查各部紧固螺栓是否松动。

2. 真空断路器的总行程及触头开距调整的方法

导电杆的总行程一般通过调节分闸限位螺钉的高度来达到规定值。

触头开距可以从灭弧室动导电杆的实际行程测得，也可由总行程减去接触行程求得。触头开距不符合要求时，可通过如下方法进行调整。

(1)旋转与真空断路器灭弧室动导电杆连接的传动杆，开距小则紧几扣，开距大则松几扣。

(2)转动灭弧室。由于灭弧室的固定方式不同，其调节量也有所不同。对于一端固定的灭弧室，其最小可转动60度或90度。对于两端固定的灭弧室则可任意调整转动角度。开距小则将动导电杆丝扣旋紧几扣，开距大则旋松几扣。此方法属微量调节，特别适合于同期性的调整。

(3)调整分闸限位的厚度。适用于限位为橡胶垫或毡垫的断路器，增大厚度则开距变小，减小厚度则开距变大。但此方法由于制造厂在产品出厂时已调好，一般维护、检修时不宜采用。

3. 真空断路器触头接触行程的调整方法

通常接触行程取触头开距的15%～40%左右。触头开距加上接触行程即为操作机构的总行程。接触行程一般是通过调整绝缘拉杆连接头与灭弧室动导电杆的连接螺纹来达到要求。调整时，用专用扳手操作断路器拔出绝缘子端部的金属销，旋转与灭弧室动导电杆连接头来调整。

(1)螺距为1.5 m m 的连接头，旋转9 0 度、1 8 0度、 2 7 0 度、 3 6 0 度 角 时， 调 节 距 离 分 别 为0.375mm、0.75mm、1.125mm、1.5mm。

(2)螺距为1 m m 的连接头，旋转9 0 度、1 8 0度、 2 7 0 度、 3 6 0 度 角 时， 调 节 距 离 分 别 为0.25mm、0.5mm、0.75mm、1mm。

4. 真空断路器分合闸速度的调整方法

分合闸速度用分闸弹簧来调整。分闸弹簧力大，分闸速度快，而合闸速度相应变慢；分闸弹簧力小，分闸速度减慢，而合闸速度相应加快。

5. 真空断路器灭弧室触头的电磨损值如何检测和处理

由于真空断路器灭弧室的触头经多次开断电流后会磨损烧蚀（通常称之为电磨损），因此触头厚度减小，波纹管行程变大，对其灭弧性能将造成不良影响。制造厂对各种型号真空灭弧室触头的电磨损值都有明确规定。当其值达到规定磨损值时，灭弧室就不能继续使用。为了准确掌握触头的累计电磨损值，断路器在第一次安装调试时就必须测量出动导电杆露出某一基准线的长度，并做好记录，以此作为历史参考值。在以后每次检修中测量行程时，都要复核该长度，其值与第一次原始值之差就是触头的电磨损值。当其超过制造厂规定的标准时就得进行更换。

6. 现场鉴定真空灭弧室的真空度的方法

玻璃管真空灭弧室：

(1)火花计法：检测时，让火花探漏仪在灭弧室表面移动，在其高频电场作用下真空灭弧室内部有不同的发光情况。若管内有淡青色辉光，则真空度在133.32×10-3Pa以上；如呈红蓝色光，说明管子已经失效；如管内已处于大气状态，则不会发光。

(2)观察法：此法只能定性的进行观察，真空灭弧室内部真空度的劣化常常伴随着电弧颜色的改变及内部零件的氧化。

(3)工频耐压法：当触头处于分闸状态时，施加28kV以上（对10kV等级灭弧室）的工频试验电压，如发生闪络，此时就可判断其真空度不合格。如试单只灭弧室，高压侧电流应整定在20mA。

陶瓷管真空灭弧室：现场只能用工频耐压法来鉴定其真空度。

7. 真空断路器出现以下情况时需要更换其灭弧室

(1)真空度明显下降或工频耐压试验不合格。

(2)灭弧室的机械寿命已达到规定值。

(3)动静触头的磨损已达到规定值。

(4)灭弧室受到损伤已不能正常工作。

8. 真空断路器更换真空灭弧室的方法

更换灭弧室时，首先将断路器分闸，然后按以下顺序进行：

(1)拧松灭弧室两端固定的螺丝，并取下有关零件（详见制造厂说明书）。

(2)双手握住灭弧室往上提，即可将灭弧室取下。

(3)将新灭弧室（与旧灭弧室同型号）导电杆用钢丝刷刷出金属光泽后涂上工业凡士林油。

(4)双手握住新灭弧室往下装入固定板大孔中，导电杆插入导电套中。

(5)装好固定灭弧室两端的所有零部件，注意动导电杆与灭弧室轴线的同轴度，三相垂直及水平值不超过1mm，拧紧各部螺丝。

(6)灭弧室更换后应测量触头行程。

(7)灭弧室在卸下绝缘拉杆后，动导电杆要用很大力才能拉出，即证明真空度良好。

9. 真空断路器运行维护时的注意事项

(1)正常运行的断路器应定期维护，并清扫绝缘件表面灰尘，给摩擦转动部位加润滑油。

(2)定期或当累计操作2000次以上时，检查各部位螺钉有无松动，必要时进行处理。

(3)定期检查合闸接触器和辅助开关触头。若烧损严重，应及时修理或更换。

(4)更换灭弧室时，灭弧室在紧固件紧固后不应受弯矩，也不应受到明显的拉力和横向力作用，且灭弧室的弯曲变形不得大于0.5mm。上支架安装后，上支架不可压住灭弧室导向套，其间要留0.5mm～1.5mm的间隙。

10. 真空断路器拒合的主要原因和处理方法

(1)合闸铁芯顶杆长度不够。合闸终了时，扇形板和支架滚轮不能扣合。此时应调整铁芯顶杆长度，使其合闸在最高位置时，扇形板尖端接触面和支架滚轮之间间隙达到1.5 mm～2mm。

(2)支架调整螺钉调整不当，使扇形板和支架滚轮接触面距离不合适，因而不能保持合闸状态。为此应调整该接触点与扇形板外缘的尺寸，使之为3 mm～4mm。

(3)辅助开关断开过早。此时应调整带动辅助开关的顶杆与辅助开关动触头带动杆之间的距离，使之为5 mm～6mm。

(4)支架内进入异物或扭簧变形，从而造成支架不能复位。应认真检查调整。

11. 真空断路器拒分的主要原因和处理方法

(1)电气回路不通，应检查二次回路。

(2)辅助开关松动，触头接触不良。应认真检查清理。

(3)电磁铁动作但不能可靠的打开分闸跳板，为此应调整铁芯长度，以保证动作可靠。如发现动作电压太高，则可能是扇形板扣入太深。此时必须调整扣入深度，使之符合3mm～4mm的要求。

12. 结束语

目前真空断路器在国网系统已经得到广泛的应用，但是一直缺乏相应的检修工艺导则及检修维护标准，而各个制造厂家的真空断路器在机构结构及工作原理上也不尽相同，并且真空断路器的故障，如真空灭弧室真空度降低、断路器分合闸不同期、触头弹跳大等都属于隐性潜在故障，因此进行检修作业时必须应用试验测试仪器进行必要的测量，用实际测量结果反映出设备存在的各种隐性问题，也用真实数据来分析和处理问题。另外，有关部门应尽快制定出台统一规范的真空断路器检修工艺导则及质量标准来指导真空断路器的检修、维护工作。

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