断路器气动操作机构漏气缺陷分析

张亚冬

(云南电网公司大理供电局，云南 大理 671000)

1 断路器气动机构结构

220kVLW23－252 型断路器采用CQ6－V 型气动操作机构，该机构以压缩空气作为分闸动力源，在分闸过程中合闸弹簧被压缩储能，为合闸做好准备。该操作机构元器件组成如图1)。当需要储能时，B 相上的空气压(图1)缩机启动打压，外部空气经过气水分离器过滤、干燥、排污后，通过逆止阀进入B 相储气罐，再由B 相储气罐经控制阀门通过气管路供入A、C 两相的储气罐，形成压缩空气，正常运行时A、B、C 三相的控制阀门都打开，各相储气罐通过气管连通。

通过对该型气动机构的结构(图1)按照功能进行分解，大致可以分为两大部分，即空气压缩净化部分(起空气压缩和净化作用，组成为空压机、气水分离器至逆止阀 详见图2)和气体贮存部分.

图1 气动机构结构图

2 缺陷分析及改造

通过对LW23－252 型罐式断路器气动机构缺陷位置的统计分析可以看出，缺陷的主要部位集中在气动机构管路接头盒阀门处。

2.1 空气压缩净化部分缺陷

如图2 所示，空气经空压机压缩为高压气体以后，沿黑色箭头进入气水分离器，经过净化的干燥高压空气沿红色箭头，经逆止阀进入B 相储气罐;水分及杂质沿绿色箭头，在打压完成后经过常开的电磁排污阀排出。4 种缺陷发生在这一部分，如下表缺陷:

表1 空气压缩净化部分缺陷部位细分统计表

图2 气动机构空气压缩净化部分3D 效果图

1)逆止阀漏气会导致机构打压频繁、压力无法保持或无法建压。逆止阀漏气共发生过5 起，均是由于长时间使用、管道震动导致的磨损和老化引起密封不严造成。目前的处理措施为加胶垫密封、研磨间隙或更换逆止阀。

2)电磁排污阀关闭不严会导致机构打压时间长或打压超时。

3)气水分离器至逆止阀出气管接头漏气会导致打压时间长或无法建压。

4)空压机至汽水分离器管路接头漏气会导致打压时间长或无法建压。

2.2 气体贮存部分缺陷

该气动机构空压机装设于B 相，干燥的空气由逆止阀进入B 相气罐，气体沿箭头方向，经管道下行，进入电缆沟边的管道再上行，最终进入A、C 两相气缸。

图3 气体贮存部分3D 效果图

图2 中蓝色部分为管路接头，共12 个接头22 处可能出现的漏气点;银白色部分为气体管路，本气动机构共由11 条直管道，总长11 800 mm;此管路系统中气管、接头为铜管，安装时考虑工艺美观，所设置的管路较长，管路从气缸下方下行、弯折、进入电缆沟边的气管，到达A、C相时再弯折上行进入气缸，造成整个气路中接头较多，对接头密封性的要求较高，在长期振动的情况下极易导致接头出现漏气甚至断裂，且非常不便于运行及检修人员检查和处理。重新布置以后的管路如图4。

图4 气体贮存部分管道改造示意图

2.3 断路器气动机构改造方案

通过对气动机构缺陷位置的分析，可以发现缺陷部位主要集中在管道接头部位。其原因有二:一是在气动机构操作、气泵启动时，会产生较大的振动，继而引起接头发生共振、松动、磨损，造成接头密封处密封不严甚至发生接头脱出、接头断裂，引起漏气;二是该管路系统采用的管道为铜质硬管，接头为铸件接头，二者的膨胀系数不同，导致管路在极冷、极热等极端气候中容易出现漏气。由此检修人员设计对断路器气动机构管道进行改造。

图5 空气压缩净化部分3D 效果图2

1)空气压缩净化部分管道改造:将空气压缩机至气水分离器部分(接头1 至接头2)、逆止阀至气水分离器部分连接铜质硬管更换为高压耐热软管(接头4 至接头3)，并更换连接接头。

2)气体贮存部分管道改造:对该机构管路重新进行了布置，拉直管路、减少弯折，缩短管路路径，减少接头数目，并将铜质硬管更换为高压耐热软管，

3 结束语

高压断路器对于保证电网安运行方面起到了相当重要的作用，对于LW23－252 型SF6 断路器气动机构泄露导致频发打压的问题，若不及时进行处理则可能引起储能电机烧毁，导致断路器不能分合，可能对断路器设备本身及电网产生重大隐患。气动机构改造是解决气动机构泄露导致频繁打压缺陷行之有效的手段。