10kV真空断路器常见故障分析及处理要点

赵军

摘要：10KV真空断路器在国内目前的配电网络中得到了广泛应用，有效保护了配电网内电器设备的运行安全，为相关行业节省，甚至创造了巨大的社会经济效益。在本篇文章中，笔者着重分析了10KV真空断路器在运行使用过程中可能会出现的故障，并探讨了故障发生的原因，给出了相应的解决措施，旨在确保10KV真空断路器的使用安全，希望通过抑制断路器故障的方式来提高其应用价值，为配电网电器设备提供全方位的保护。

关键词：10KV；真空断路器；故障；处理对策

1 引言

真空断路器主要由操作机构、真空灭弧室及其支撑部分构成，其基本工作原理为：由于真空中气体的平均自由形成较大且不同出现游离，当进行开关分闸时，触头间会出现电弧，触头表面会在高温作用下生成金属蒸汽，而电流在触头部位形成的磁场会使电弧沿触头表面切线方向迅速移动，在屏蔽罩上凝结一些技术蒸汽，电弧在自然过零时便熄灭，触头间的介质强度就会重新恢复。相比较10kV油开关，10kV真空断路器具有灭弧性能好、开断容量高、运行维护方便、寿命长等优点。然而由于设计缺陷及技术失误等原因的影响，真空断路器经常会出现漏气机构卡阻、真空泡慢性等故障问题，这对于断路器的正常使用带来了非常不利的影响。因此，加强有关10kV真空断路器常见故障及处理方法的研究，对于改善真空断路器运行质量具有重要的现实意义。

2 10kV真空断路器常见故障分析及防治措施

2.1 针对真空断路器出现故障的时候要分析真空度降低的原因，并且制定合适的解决方案

在日常的检查维护设备的时候，一定要在断口间进行交流耐压试验，在设备条件允许的情况下可以使用真空的测试仪检验真空泡的真空度，保证真空泡的真空度在一定的水平上来满足断路器的工作的需求。相关的安装人员在安装断路器时一定要选择配套完好并且成熟的产品，相关的检查人员要定期观察真空泡的金属屏蔽罩在运行过程中有没有出现异常的声响，当发现一些产生放电的断路器要上报进行处理。针对污染比较严重的设备，相关的维护人员要定期维护，更换真空泡，避免一些污染物断路器的绝缘性质，及时检查真空泡是否完好。

2.2 误动、拒动故障

2.2.1 真空断路器工作中出现断相

当真空断路器与高压电动机接通时，可能会发生断相问题导致电动机缺相运行而烧毁。其产生原因可能是由于断路器触头材料较软，且采用对接方式处理，当进行多次分合闸操作后触头很容易出现变形，进而使断路器超行程发生变化，影响该相接头的正常接触。

2.2.2 真空断路器分闸失灵

其操动机构的故障表现主要有分闸锁扣销子滑脱、分闸锁扣扣住过量、分闸铁芯的行程调控不合理等；电气方面的故障表现有辅助开关接触质量较差、分闸电压不足、分闸线圈出现断线等。

2.2.3 真空断路器合闸失灵

其操动机构的故障表现为辅助开关的行程过大，使得触片发生弯曲变形，接触质量差；合闸时分闸锁扣出现脱落，分闸锁扣的尺寸不合理；其電气方面的故障表现有合闸线圈匝间短路二次接线出现失误或合闸线圈发生断线；合闸电源整流部分发生故障、合闸电压不足等。

2.3 绝缘故障

绝缘故障在10kV断路器设备中占据非常多的比例，其危害损失不言而喻。据一些统计文献资料表明，我国运行的高压开关设备中，大约有10%的故障来源于6～35kV绝缘故障，而在这些故障中，约50%的故障来源于真空开关设备绝缘故障，也就是绝缘故障是影响真空开关设备高效稳定运行的重要威胁之一。

从大量实践工作经验可知，10kV真空断路器的绝缘故障的防治措施主要体现在以下多个方面：（1）优选断路器型号和特性参数。应根据工程气象、海拔高程等基本资料，优选适合工程区的10kV真空断路器产生，确保断路器具有较高质量水平；（2）认真把握安装调试质量水平。在安装、调试、以及后期检修维护工作中，其装配工艺必须完善到位，进而防止操作过程中由于机构安装不到位在实际运动过程中对绝缘体带来外力破坏；（3）建立完善检修维护制度计划。要根据10kV真空断路器运行环境特性，建立完善的检修维护计划制度，并认真落实好各类养护措施，减少灰尘、潮气等对真空断路器运行工况性能的影响。根据历史运行工况数据，制定合理的检修维护周期，定期对断路器开关、操作机构等绝缘构件性能进行检测。一旦10kV真空断路器发生绝缘事故，除了要根据故障现象准确找出故障原因和故障点外，还需要对损坏的绝缘构件进行更换处理，并认真进行绝缘试验合格后，方能投入运行。

2.4 合闸触头弹跳时间过长、分合闸不同期

其故障形成原因可能是：真空断路器的支架与绝缘拉杆等材料不合格；真空断路器的机械性能较低；真空断路器的中心轴与触头平面的垂直度较差，在碰合时容易出现横向滑动；在生产制作断路器时，采用了不恰当的传动连扳与传动拐臂安装工艺。

2.5 弹簧储能不到位处理

对于储能齿轮的磨损可先用细砂纸对储能延时继电器的触电进行修复打磨，或对其触头的整定值进行调控，以保证电动机能在延时整定值的范围内实现储能，并且延时要高于电机的实际储能时间；对于储能开关的过早开断，应对开关进行全面检查，并合理调整限位开关的位置；对于储能电机出现老化的问题，应视老化情况进行电机更换。

3 断路器日常维护措施

在处理断路器机构的故障时，首先对故障类型进行分析，判断属于电气或二次回路方面的问题还是机械方面的故障，再进行下一步处理。判断故障的方法较为简便，首先让机构处于完全储能状态，手动分合断路器能可靠分合的，可基本排除机械故障。再进行电动分合闸，若分合闸电磁铁发生动作而开关分合闸不成功，检查二次控制电压正常，说明二次回路方面没有问题。对于真空度降低、分合闸不同期、分合闸速度不足、弹跳大等较为隐蔽的故障，进行检修工作时必须使用有关的科学仪器进行测试与测量，通过对实际测量数据的分析判断解决问题。

除了对故障的检修，在日常工作中也要对真空断路器进行一定的维护工作，包括传动机构和绝缘支柱的清洁，避免增大转动摩擦，适当添加润滑剂确保运作的灵活性。停电检修真空断路器应做回路电阻及机械特性试验，及时处理断路器因过热等产生的损坏部件。10kV断路器的故障检修及维护工作与其他不同电压等级的断路器或变压器等设备的机械及二次回路故障检修原理均有相同之处，通过不断积累经验可不断地完善技术手段，达到更好的故障排除率和维护水平。

4 结语

随着社会的不断发展，人们对电力的需求越来越大，对电力系统的运行也就提出了更高的要求。真空断路器的故障处理影响着断路器的运行过程和使用的寿命，所以，一些相关的技术维护人员要做好相关的工作，缩短设备的和安装时间，加大对10kV真空断路器故障的研究，能够及时发现问题的来源并且做出相应的处理，保障设备的安全运行。

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（作者单位：天津联维乙烯工程有限公司）