10kV真空断路器故障判断及处理措施探讨

杨剑

【摘 要】目前，随着社会的发展，我国的现代化建设的发展也突飞猛进。常见的10kV真空断路器事故主要有真空度降低、误动、拒动、绝缘故障、合闸触头弹跳和分合闸故障等。这些故障的存在，势必会影响真空断路器的安全高效运行，因而必须结合其成因采取针对性的措施，才能更好地确保整个10kV线路稳定的运行。基于此，笔者就此展开以下几点探究性分析。

【关键词】10kV真空断路器;故障判断;处理措施探讨

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。

1探析10kV真空断路器真空度降低故障的成因及其预防技术

1.1 成因

由于10kV真空断路器真空度降低不仅会导致其自身的运行性能、使用寿命带来影响，而且还可能因此导致爆炸事故的出现。一般而言，导致10kV真空断路器真空度降低故障的成因主要有以下几个方面：一是以分体式的真空断路器为例，在操作过程中，往往因为操纵连杆的距离较长，导致开关的工作特性被降低，而开关的工作特性由包含了弹跳、超行程和同期，而这就会导致真空度下降的速度加快;二是在制作真空泡时，由于制作材料存在一定的质量问题，加上制作工艺问题的存在，真空泡内部就会存在诸多细小的漏点;三是在制作真空泡的波形管时，由于制作材料存在一定的质量问题，加上制作工艺问题的存在，由于波形管操作导致其产生漏点。

1.2 真空泡真空度降低故障

10kV真空断路器其操作灭弧过程是在真空泡内进行，也就是真空泡真空度直接影响到断路器灭弧性能。另外，真空泡自身没有安装真空度在线监测装置，即便真空泡真空度发生降低，检修、维护、运行人员也很難直观判断，这样就很容易导致故障发生扩大成事故，其危险程度要比显性故障大很多。由于断路器真空泡真空度发生降低，其将引起断路器在操作过程中不能正常灭弧，进而引起电弧在断口部位长时间燃烧，引起断路器操控性能降低，严重时还会引起爆炸等恶性事故发生。断路器真空泡真空度发生降低，主要与设备制造原材料、生产制造工艺、以及安装调试质量水平等因素有关。

10kV断路器在做预防性试验和定期检修维护过程中，工作人员必须对真空泡的真空度进行认真详细检测（笔者认为，在检测真空度时，不宜选用耐压试验，因为耐压试验自身就带有破坏作用，会加速断路器附件绝缘老化速度。根据大量实践工作经验可知，如果断路器真空度达不到要求，相应其耐压试验也绝对不合格）。在日常运行巡视过程中，运行人员应到设备现场巡视检查断路器真空泡的金属屏蔽罩等部件是否存在变色问题，并对运行中是否存在异常噪音等做好详细运行记录。

2优化措施分析

2.1调整真空断路器的超行程

10kV真空断路器的触头弹簧的动静出头相接触后，受到压力的作用，产生压缩的距离，这就是超行程。当10kV的真空断路器处于分闸状态时，真空泡动静触头的距离为开距距离，此距离会对10kV真空断路器的性能产生影响。在进行开距测量时，无法直接进行测量。在进行测量时，一般采用在动导电杆、真空斷路器上设置一个定点，对断路器在进行分、合闸过程中，定点的相对位移差进行测量。如果出现10kV真空断路器的触头弹簧不符合标准要求，可以对开距或者动导电杆进行调节，直到触头弹簧符合标准要求。

2.2 监测真空灭弧室的真空度

作为10kV真空断路器的核心组成部分，真空灭弧室具有重要的作用，它能够在电网出现故障后，对故障电流和负荷电流进行及时的切断，避免电流对设备造成的持续伤害。在进行真空灭弧室制造过程中，一般选用抗压性能较强的材料，例如陶瓷等，在真空灭弧室两端焊接盖板，将静导电杆与静触头相接触并焊接起来，将动导电杆与动触头相接触并焊接，动导电杆可通过盖板中心孔穿越出来，并且可以在波纹管中纵向运动，外部的空气并不会通过中心孔进入真空灭弧室。

如果真空灭弧室的封闭出现故障，不再保持真空状态，应立即对其进行维护检修，否则一旦真空灭弧室中产生高温气体，很有可能引发爆炸等严重安全事故。现阶段，针对真空灭弧室进行真空度监测的主要监测方式有真空度测试仪和工频耐压法。相对而言，前者的检测结果较为准确。

2.3 真空断路器触头故障判断

真空断路器开断时由于触头形成的金属蒸气在电极间隙内会产生所谓“电弧”。真空外壳的触头材料对真空断路器的性能有很大的影响，亦即，断路器用的触头材料必须同时满足开断容量大、耐压高、有一定的耐熔接性等性能。

真空断路器在频繁操作时触头开距、接触压力等会发生变化。由于真空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。在安装和操作时，要反复承受拉伸、压缩、振动、冲击等负荷的同时，也必须耐受温度变化（循环）、热冲击等作用。用下述各种强度试验来确保其安全可靠。

（1）抗拉试验：用阿姆松式抗拉试验机，将装好的真空断路器在其轴向以2吨/分的速度加拉伸负荷进行试验。（2）振动试验：将装置固定侧固定，可东侧呈现自由状态，设置振幅为2.23mm，单位时间内的振动次数为2000次/分，振动方向用水平悬臂作上下振动。试验后，如果外形完全没有变化，交流工频和冲击耐压值也几乎无变化，则说明足以承受一般运输和使用中的振动而没有问题。（3）热冲击试验：将真空断路器置于98℃的开水中浸10min后，立即放入2℃的凉水中反复进行了30次热冲击试验，检查真空断路器的外形和有无漏损。

结语

综上所述，随着人们生活水平的提高，对电力资源的需求也来越高。如何保障电力供应的安全和稳定成为电力企业的重要工作之一。通过加强对设备的维护和检修，可以有效的提升设备的稳定性和安全性。尤其是真空断路器设备，被广泛应用到电网当中，相关电力企业应当重视对其的运行维护工作，重点防治锈蚀问题，定期检查真空断路器，推动电力系统的可持续发展。在10kV真空断路器的运行维护、检修试验过程，除了要掌握上述故障处理方法措施外。有效避免由于断路器设备自身质量问题引起带电误操作事故发生，及时发现并提醒运行人员设备缺陷，便于其采取有效措施进行完善处理，确保断路器具有较高运行安全可靠性。

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（作者单位：国家能源集团神东煤炭集团供电中心）