真空断路器的常见故障及处理方法范文

真空断路器的运行与操作维护

摘要:真空断路器的应用越来越广泛,文中以ZN63A—12为例,在阐述原理的基础上,分析了真空断路器运行维护中的技术要求。

关键词:真空断路器 原理 操作 维护

1 真空特性

1.1 真空绝缘特性

真空具有很强的绝缘特性。真空间隙中的绝缘强度不仅与间隙的大小,电场的均匀程度有关,而且受电极材料的性质及表面状况的影响较大。真空间隙在较小的距离间隙(2～3mm)情况下,有比高压力空气与SF6气体高的绝缘特性。因此,真空断路器触头开距一般不大。

1.2 真空电弧特性

真空中,气体游离现象已不再是产生电弧的主要因素,电弧放电主要是触头电极蒸发出的金属蒸汽引起。按照开断电流大小,一般可分为小电流真空电弧和大电流真空电弧。

(1)小电流真空电弧:触头开断时,从阴极斑点上大量地蒸发金属蒸汽,其中的金属原子和带电质点的密度都很高,电弧就在其中燃烧。同时,弧柱内的金属蒸汽和带电质点不断地向外扩散,电极也不断蒸发新的质点来补充。在电流过零时,电弧的能量减小,电极的温度下降,蒸发作用减少,弧柱内的质点密度降低。最后,在过零时阴极斑消失,电弧熄灭。有时,蒸发作用不能维持弧柱的扩散速度,电弧突然熄灭,发生截流现象。

(2)大电流真空电弧:触头开断时,电弧能量增大,阳极也严重发热,形成很强的集聚型弧柱。同时,电动力作用明显。因此,对于大电流真空电弧,触头间的磁场分布就对电弧的稳定性和熄弧性能有决定性的影响。如果电流太大,超过了极限开断电流,就会造成开断失败。此时,触头发热严重,电流过零以后仍然蒸发,介质恢复困难,不能断开电流。

2 真空断路器结构与原理

真空断路器按使用条件可分为户内(ZNx—**)和户外(ZWx—**)两种类型。主要由框架部分,灭弧室部分(真空泡)和操动机构组成。下面以ZN63A—12型户内高压真空断路器为例说明。

2.1 断路器本体

断路器主体部分设置在由环氧树脂浇注而成的绝缘套筒内,能有效地防止外力冲击、污秽环境等外部因素对真空灭弧室的影响。断路器主体安装在机构箱后部,与机构连接成一个整体。断路器本体部分由导电回路、绝缘系统、密封件和壳体组成。整体结构为三相分箱式。其中导电回路由进出线导电杆,进出线绝缘支座,导电夹,软连接与真空灭弧室连接而成。

装备应用与研究￣Ｚｈｕａｎｇｂｅｉｙｉｎｇｙｏｎｇ　ｙｕ　Ｙａｎｊｉｕ　＿＿＿＿・・＿・－＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿－－＿一　

高压真空断路器故障分析与处理方法　

汪成喜　

（广东惠州平海发电厂有限公司，广东惠州５１６３６３）　

摘要：介绍了高压真空断路器的特点，分析了其常见故障，并提出了处理方法。　

关键词：高压真空断路器；故障分析；处理方法　

Ｏ引言　

随着我国国民经济的快速发展，广大人民群众对电能质量　

的要求越来越高，而电能质量又直接关系到人们的日常生活和　

生产，因此电力系统安全正常运行就显得尤为重要。高压真空　

断路器是一个较为关键的开关设备，在配电系统中，高压真空　断路器可以满足电网在正常或事故状态下的各种操作需求，包　

括关合和开断短路电流。其稳定可靠、性能良好与电网的安全　

稳定运行有直接关系。高压真空断路器能够在电气设备或电　气线路发生故障时，及时将运行中的电网与出现问题的部分切　

断，清除故障，纠正不规范的动作。　

１高压真空断路器的特点　

高压真空断路器体积较小，占地面积不大，开断能力强，可　以及时地断电避免火灾，承受反复性操作，便于携带，且使用寿　

命长，是一种典型的无油设备，如ＡＢＢ公司生产的ＶＤ４系列真　

空断路器。ＶＤ４真空断路器是ＡＢＢ驰名的灭弧室和浇注柱研　

发和制造技术以及先进的操动机构研发、设计和生产技术的完　

美结合。ＶＤ４中压真空断路器的灭弧室被整体浇注在环氧树　

脂中。整体浇注的极柱结构更坚固，可为真空灭弧室提供更加　

充分的保护，并可消除灰尘和潮气对灭弧室外绝缘能力的影　

响。灭弧室将开关的主触头永久密封在真空环境中，构成开断　

灭弧单元。智能化的永磁机构控制器已通过国家继电保护及　自动化设备质量监督检验中心全套的型式试验（包括电磁兼容　

试验、ＥＭＣ达四级指标），无需配备大功率直流电源，适用于不　

能提供大功率直流电源的场合。　

２高压真空断路器故障分析及处理方法　

２．１　灭弧室承受过大外力及处理方法　

断路器事故故障分析与处理案例

本文介绍的断路器为弹簧储能操作机构27.5KV真空断路器。

1.事故案例1：断路器拒动特例：

①故障现象：断路器发生拒动故障后，检修人员现场试验正常；过一段时间，断路器从备用投入运行时又拒动，检修人员现场试验正常；请断路器厂家售后服务人员到现场调试两次，过一段时间，断路器投入运行时又拒动；断路器厂家请操作机构厂家人员到现场进行了一次调试，从此断路器再没有拒动。

②故障原因：a、断路器操作机构间隙配合、合闸弹簧调整不不合理。B、断路器长时间不操作，各转动部分和脱扣器不灵活（油泥影响），第一次操作断路器拒动，但使脱扣器产生了位移，第二次操作断路器动作正常。

③处理措施：请操作机构厂家人员到现场进行调试。长时间不用的断路器必要时进行分合闸2次。

2.事故案例2：真空灭弧室真空度降低故障：

真空度降低将严重影响真空断路器开断短路电流的能力和极间绝缘水平，并导致断路器的使用寿命急剧下降，严重时会引起真空灭弧室爆炸。

①故障现象：运行人员巡视时，听到断路器真空灭弧室范围由放电声，但闻不到臭氧味，断路器在备用断开状态。将断路器手车摇出时，拉弧放电声比正常大。 ②故障原因：将断路器手车操作到室外检修位车上，用真空测试仪对断路器真空灭弧室进行真空度测试，真空度由正常值10-6降低到了10-1，给断路器加交流耐压试验，电压升到20KV时真空灭弧室极间击穿放电，远小于标准值42KV。因此说明断路器真空灭弧室真空度降低，造成灭弧室内极间放电。

③处理措施：A. 立即更换真空灭弧室。B. 在进行断路器定期停电检修时，必须使用真空测试仪对真空灭弧室进行真空度的定性测试，当真空灭弧室真空度降低到10-4时，要对真空灭弧室进行交流耐压试验，耐压试验合格后监视运行；当真空灭弧室真空度降低到10-3时，再对真空灭弧室进行交流耐压试验，耐压试验不合格后，更换真空灭弧室。

：　Ｃｈｉｎａ　Ｎｅｗ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ　ａｎｄ　Ｐｒｏｄｕｃｔｓ　工业技术　

１０一ＶＰＲ一４０型真空断路器常见故障的　

原因分析及处理　

肖杨　

（广东粤华发电有限公司，广东广州５１０７３０）　

摘要：本文对西电三菱电机开关设备有限公司生产的１Ｏ—ｖＰＲ一４０型真空断路器的整体结构和操作机构的原理进行简单介绍，对　

真空断路器实际运行中出现的故障进行详细分析，并提出解决方案。　

关键词：真空断路器；运行故障；合闸故障；分闸故障　中图分类号：ＴＭ４２１　文献标识码：Ｂ　

１、概述　真空断路器是由绝缘强度很高的真空作为灭弧介质的断路器，其触　

头是在密封的真空腔内分、合电路，触头切断电流时，仅有金属蒸汽离子　

形成的电弧，因为金属蒸汽离子的扩散及再复合过程非常迅速，从而能迅　

速灭弧，恢复真空度，经受多次分、合闸而不降低开断能力。与油断路器相　

比，真空断路器灭弧陛能好，运行可靠，故障率低，检修维护工作量小，正　

逐步取代油断路器而被广泛采用。　

２、１０一ＶＰＲ一４０型真空断路器的机构工作原理　

１０一ＶＰＲ一４０型真空断路器机构主要由：储能机构、锁定机构、分闸弹簧、　

断路器主轴、缓冲器及控制装置组成、智能操控显示装置、保护装置、接地　

刀机构、小车安全闭锁装置。其工作原理：为储能、合闸、分闸。　

３、１０一ＶＰＲ一４０型真空断路器常见故障分析及处理　

３．１不储能　

３．１．１直流电机不转动　

（１）原因分析：储能电气回路见图１，从图中可见，储能回路中合闸联　

动微动开关的常闭触点Ｓ１０、Ｓ１　１及储能状态指示开关￥２１、￥２２、位置开　

关ＳＷ、Ｙｗ，接触不良，将造成储能电机的两端电压过低直至无电压，使　

电机无法转动或小车插头Ｘ０１／１和ＸＯ１／２因直流电机电流过大，插头烧　

坏此两组，造成储能回路接触不良，直流电机Ｍ无电压或电压过低，使得　

断路器拒合；另外碳刷与换向器接触不良、绕组烧坏等将会直接造成电机　

不转动。　

（２）处理：电机不转动；发现此类故障后，将断路器一、二次回路电源