状态检修下真空断路器的维护与检修试验

状态检修下真空断路器的维护与检修试验

张洪波

国网山西省电力公司太原供电公司,山西省太原市030000

摘要：当今时代，真空断路器是一种寿命长、性能强的高科技设备，并被广泛应用于电气设备系统建设和改造中，是高空断路器缺一不可的设备，能有效解决高空断路器存在的缺点。基于此，本文重点研究了状态检修下真空断路器的维护与检修试验测量。

关键词：状态检修；真空断路器；维护与检修试验

引言

真空断路器的基本特点是使用高真空介质材料，并且尺寸较小，重量轻，因此此类断路器设备被广泛应用于配电网中，从外观上看来，主要包含触头、真空室、操作机构、操作面板、支架及其他部件组成，近年来主要被用于变电站、发电厂等电器设备的控制和保护中。

1真空断路器概述

真空断路器一般包括真空灭弧室、操动机构、支架及绝缘子等部件，由于主要以真空作为灭弧和绝缘介质，零部件均处于密封的绝缘外壳内，所以安全无污染，且具有结构轻巧、触头间隙介质恢复快速、燃弧时间短、使用寿命长以及维修量少等优势，常被用于高压电气设备的控制与保护。真空断路器中，真空灭弧室是不可或缺的关键所在，内部结构如图1所示。当在操动机构的作用下动静触头进行带电分闸时，会在其间形成真空电弧，由于触头结构特殊，此时触头间隙会生成一定纵向磁场，促使表面均匀分布的电弧燃烧，用于维持较低的电弧电压，当电流自然过零时，在极短的时间内部分金属蒸汽和残留的电子离子凝聚于触头表面和屏蔽罩中，使得触头间隙介质绝缘能够快速恢复，从而电弧熄灭达到分断电流的目的。

2真空断路器运行过程中存在的问题

2.1永磁机构本体的原因

由于永磁机构自身合闸动力主要来自于磁场对铁芯的电磁吸力，如果出现合闸问题，首先就应该判断合闸电流对铁芯的电磁力是否足够，其次应该对合闸电流对动铁芯的电磁力是否满足，如果永磁体对动铁芯的吸力不足则很容易导致合闸不上。如果真空断路器在合闸时出现有时能合上有时不能合的问题，则必须要对合闸速度进行分析，如果合闸速度能够满足真空断路器机械特性的要求，那么就可以说明合不上闸的原因在于永磁体自身的吸力不足，可以通过增加永磁片的数量来保证吸力，促进真空断路器合闸的效果。如果真空断路器一直合不上，则必须通过拆除一项或两项灭弧器的方式加以解决。

2.2合闸阻力过大

如果真空断路器因为合闸的阻力过大，那么当永磁机构合闸电流对动铁芯产生足够强大的电磁力，并且永磁体保持力也符合标准，那么依然无法合闸，则必须要判断是否因为合闸的阻力过大而对合闸造成影响。主要的解决办法就是调整绝缘拉杆来减少主力。通过这样的方法可以有效地提高真空断路器的运行质量。

3状态检修下的真空断路器的维护与检修试验方法

3.1真空断路器维护

调整机械参数。在真空断路器机械结构中，操动机构最复杂，精确度要求最高。机械参数是否合理配置，直接关乎真空断路器技术性能和机械寿命。按照正确的方法，对机械参数进行科学调试，并对机械参数中的各项指标进行严格要求，使备品备件管理和储存更加规范，确保其技术性能指标符合质量要求。定期检测。无论真空泡慢性漏气，还是本体绝缘件绝缘击穿等缺陷在真空开关本体中都比较常见。现如今，尚无完善在线监测方法，可采用试耐压和绝缘定期检查等预防性试验进行缺陷诊断。真空开关投入运行半年至两年为故障高发期，这期间，真空开关运行缺乏稳定性，需要采用专业方法，加大运行检测力度。真空断路器投入运行之后0.5年、1年、1.5年、2年进行一次工频耐压试验，继而按照正确的周期对其进行预试，当真空开关不稳定时，对其运行过程进行专业检测，直至确定其具备较好的运行效果。处于运行状态下的真空断路器开关本体绝缘子时常由于裂痕或爬距问题，出现闪络放电情况，或者被雷电击穿。倘若基于爬距考量，选择的是内外两层结构的拉杆绝缘子，内外两层之间的有机物会因气泡或受潮，发生电击穿或沿面闪络情况。

检查测量每相主导电回路电阻值。触头之间的压力会对其接触的电阻值产生影响。特定范围内，压力越大，接触电阻越小，而且越稳定。通常情况下，真空断路器每相接触电阻应在80uΩ之内。对传动部分进行检查，确保螺栓处于紧固状态，且无松动情况，始终保持清洁，严格按照说明书对各项操作进行执行。该过程中，要对真空灭弧室进行严格保护，以免其受到外力碰撞。

3.2真空开关状态检修

每间隔一段时间对断路器超行程情况进行测量。真空断路器超行程，具体而言，指的是分合闸绝缘拉杆一侧触头弹簧被压缩距离，如果该距离超出限定范围，触头很容易出现接触不良情况。不同型号真空断路器超行程情况也有所不同，通常情况下，其超行程和触头允许磨损厚度分别为4mm和2-3mm。发生分合负载电流或故障电流时，会对触头产生影响，使其发生磨损情况，以至于压缩超行程。故而，每隔一段时间都要测量断路器超行程情况，倘若测量结果与实际要求不吻合，要采用正确的方式，第一时间进行调整，从而使各触头之间进行良好接触。常规情况下，将超行程测量频率控制为真空断路器每开断2000次、短路电流开断两次、投入运行一季度。

其一，机构检修。通常真空开关检修以机构检修为主，而非开关本体。该过程中，要以严格检修规程和准确的检修工艺为指导，方能达到良好的检修效果。投入运行一年之后，在停电状态下，对分合闸速度、时间、行程、弹跳、动作电压等各指标进行测试和维护，并重点检查开关分合闸缓冲器动作情况；借助停电机会将运行机构维护工作控制为一年一次；运行机构大修频率四年一次，而且不能够采用临时检修方法对大修工作进行替代。

其二，开关本体检修。依托测量试验和统计工作，综合判断真空泡运行情况，定期对灭弧室真空度进行检测。事实上，断路器开关性能受真空断路器灭狐室真空度影响。通常情况下。灭弧室的真空度检测频率为每断开2000次或者一年一次。检测过程是正常开距背景下，真空断路器的动、静触头以正常速率将加工频电压升至42KV，稳定1min，直至无异常情况。当灭弧室存在异常，或者已经到达使用期限，要及时更换。更换的前提必须是真空断路器触头磨损严重，已超出限值，且灭弧室真空度与标准值不符合，机械设备寿命到期。更换过程中，还要对制造厂商技术标准和要求等进行严格考量。

其三，测量试验。采用正确的方法，对真空泡合闸接触电阻进行测量，将行程和超程等各参数指标作为触头损坏情况的判定依据。除此之外，还要统计极限开断电流值。当真空开关到达极限之后，需要及时对真空泡进行更换。将厂家给定的额定开断电流和满容量开断次数作为已知条件，对极限开断电流值进行计算。具体而言，极限开断电流值统计内容包括正常开断操作和短路开断操作两项内容。前者包含正常开断次数、厂家提供的开关额定工作电流两项指标，后者则由短路开断次数和母线最大开断电流组成。

结语

状态检修对保障电力系统的安全生产、减少检修成本有着重要的意义。同时真空断路器已经得到广泛的使用，但是一直没有相应的检修标准，而各厂家的真空断路器在机构上也不尽相同，在使用维护方面，不宜实行某些厂家所提倡的长周期、高次数维护甚至免维护允诺，而应及时开展日常维护及状态检修试验工作。

参考文献

［1］王军，刘罡，等.状态检修下的真空断路器的维护与检修试验[J].现代商贸工业，2014，20（13）:285-286.

［2］张华.状态检修下的真空断路器的维护与检修试验[J].商品与质量建筑与发展，2014，（10）:30-32.