李存

摘 要：真空斷路器擁有開斷容量大，便于操作等一系列優(yōu)勢(shì)，并且已經(jīng)在不同壓力下的電網(wǎng)運(yùn)行中得到了廣泛的認(rèn)可。本文將針對(duì)真空斷路器的基本特性以及基本原理進(jìn)行簡(jiǎn)要闡述，并通過(guò)分析真空斷路器運(yùn)行維護(hù)的方法，提出了真空斷路器故障處理的有效方案，為需要的人士提供幫助。

關(guān)鍵詞：真空斷路器;故障處理;運(yùn)行維護(hù)

中圖分類號(hào)：TM561.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-2064（2019）19-0068-02

0 引言

隨著我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)與完善工作的不斷發(fā)展，在技術(shù)方面已經(jīng)有了顯著的提升，而且提供的設(shè)備更加先進(jìn)、高效，尤其是真空斷路器。該設(shè)備滅弧性能好、機(jī)械電壽命長(zhǎng)并且在使用上十分可靠，逐漸被廣泛應(yīng)用，為電網(wǎng)的發(fā)展提供了有利條件。

1 真空斷路器特性及原理

1.1 真空斷路器的特性

真空斷路器的穩(wěn)定運(yùn)行需要機(jī)械操作、開端性能、絕緣性能等方面的支持，只有保證這些前提，才能保證其能夠正常投入使用。其中包含的滅弧介質(zhì)都是在真空狀態(tài)下的，能夠有效避免爆炸及火災(zāi)等問(wèn)題的影響，并且?guī)缀醪粫?huì)對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞。同時(shí)該設(shè)備是在封閉的空間中進(jìn)行熄弧的工作，也不會(huì)將產(chǎn)生的電離氣體揮發(fā)出來(lái)，因此可以保證不會(huì)發(fā)生擊穿的問(wèn)題。真空滅弧室、操動(dòng)機(jī)構(gòu)、觸頭、操作面板構(gòu)成了真空斷路器，其中真空滅弧室是關(guān)鍵部分，它主要是設(shè)備上的一對(duì)觸頭組成的，即形成電弧同時(shí)可以熄滅電弧的位置，能夠進(jìn)行電離電路的接通與分段，屬于電真空器件。

1.2 真空斷路器的工作原理

真空斷路器的工作原理主要是當(dāng)電流流經(jīng)零點(diǎn)時(shí)，其內(nèi)部的等離子體通過(guò)分散，實(shí)現(xiàn)控制電弧的目的，從而堵截電流。由于真空斷路器的特殊環(huán)境環(huán)境，不需要考慮導(dǎo)電的介質(zhì)，通常情況下，電弧能夠快速平息，因此真空斷路器中相鄰觸頭的距離較小。同時(shí)真空空隙中的相關(guān)性能可能會(huì)受到各種因素的影響，需要保證其真空度滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，才能提供有效的絕緣強(qiáng)度。而真空滅弧室是真空斷路器中不可缺少的部分，在真空斷路器的運(yùn)行中能夠發(fā)揮重要的作用。另外，動(dòng)態(tài)觸頭也是不可忽視的組成部分，其結(jié)構(gòu)能夠在一定條件下產(chǎn)生相應(yīng)的磁場(chǎng)，發(fā)揮開斷電流的功能。

2 真空斷路器運(yùn)行維護(hù)需要注意的問(wèn)題

2.1 真空斷路器的合、分閘速度

在使用真空斷路器的過(guò)程中，相關(guān)人員要嚴(yán)格檢測(cè)滅弧室的真空情況，并做好相關(guān)試驗(yàn)工作，保證其正常運(yùn)行。同時(shí)嚴(yán)格控制真空斷路器顯示的機(jī)械參數(shù)。不僅要把握好真空滅弧室的磨損情況，還要控制好分、合閘速度，將真空斷路器的整體狀態(tài)進(jìn)行有效管控，才能為其安全性、穩(wěn)定性提供保障。在實(shí)際操作中，還需將基本參數(shù)進(jìn)行詳細(xì)的了解，便于后續(xù)工作的開展。通常參數(shù)要與裝設(shè)地址相適應(yīng)，特別要重視其中機(jī)械參數(shù)的調(diào)整工作。并且，相關(guān)人員要認(rèn)識(shí)到機(jī)械參數(shù)的有效裝備，能夠直接影響真空斷路器的正常運(yùn)行。因此，要按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行操作，從而更好地保證設(shè)備的性能以及質(zhì)量。更重要的是，真空斷路器的合閘、分閘速度。如果合閘速度不足，會(huì)導(dǎo)致?lián)舸r(shí)間延長(zhǎng)，加劇觸頭磨損;而如果合閘速度太高，會(huì)使波紋管產(chǎn)生較大沖擊，不利于下降波紋管的長(zhǎng)期使用。同時(shí)分閘速度也要進(jìn)行控制防止發(fā)生重燃的現(xiàn)象。因此在真空斷路器的合閘、分閘速度方面，相關(guān)人員不可忽視。另外，合閘、分閘的緩沖設(shè)備維護(hù)對(duì)于其速度的控制也有積極的作用。[1]

2.2 合理安排真空斷路器的檢修周期

真空斷路器的定期維修有利于維持電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性，并能夠在一定程度上節(jié)約成本。因此，在這一方面應(yīng)加強(qiáng)重視程度，適當(dāng)提升維修頻率，并通過(guò)設(shè)置周期，對(duì)合、分閘的電壓電流進(jìn)行監(jiān)控與管理。當(dāng)電流頻率高于2000次的時(shí)候，需要及時(shí)根據(jù)真空斷路器的實(shí)際情況檢查那個(gè)管元件有無(wú)松動(dòng)的現(xiàn)象，從而做好維修工作的準(zhǔn)備。

2.3 真空斷路器的維護(hù)

為了要保證真空斷路器的內(nèi)環(huán)境，相關(guān)人員需要將外部積落的灰塵進(jìn)行及時(shí)清掃，并注意在清洗時(shí)避免直接用水，而是使用濕潤(rùn)的毛巾清理搽除，必要的時(shí)候也可以使用酒精。同時(shí)在真空斷路器可能存在摩擦的地方要適當(dāng)添加潤(rùn)滑油，并將有嚴(yán)重磨損問(wèn)題的部件進(jìn)行拆除和替換，對(duì)緊固件加強(qiáng)檢查力度，還要細(xì)心觀察開斷電流時(shí)真空電弧呈現(xiàn)的顏色，如果是藍(lán)色，表示狀態(tài)正常;當(dāng)呈現(xiàn)的顏色為紫紅色時(shí)，可能是真空滅弧室出現(xiàn)了問(wèn)題。另外，接觸行程的實(shí)際值與規(guī)定值有較大出入的情況下，可能是由于真空滅弧室存在嚴(yán)重的磨損問(wèn)題，需要及時(shí)查看并排除[2]。

3 真空斷路器故障分析及處理

3.1 真空泡真空度降低

真空斷路器是在真空泡中實(shí)現(xiàn)開斷電流和滅弧工作的，但是真空斷路器無(wú)法查驗(yàn)真空度，因此真空度降低的故障屬于一種隱性故障，多數(shù)情況下，這樣的故障風(fēng)險(xiǎn)性更高。發(fā)生這樣的故障可能是由多種原因?qū)е碌模苍S是由于真空泡的質(zhì)量問(wèn)題，也有可能是由于相關(guān)人員對(duì)真空斷路器的操作不當(dāng)導(dǎo)致的問(wèn)題。真空度降低直接影響著電流，一旦出現(xiàn)問(wèn)題不僅會(huì)縮短真空斷路器的使用期限，還會(huì)有發(fā)生爆破的風(fēng)險(xiǎn)。這時(shí)需要工作人員運(yùn)用有效的方式進(jìn)行解決。例如，在進(jìn)行真空斷路器的檢查工作過(guò)程中，要使用專業(yè)的儀器檢測(cè)真空泡，如果真空度下降，要盡快將真空泡替換，同時(shí)檢查其特性[3]。故障的主要原因主要由以下幾方面。第一，真空泡的質(zhì)量存在一定的問(wèn)題，市場(chǎng)上很多真空泡有著或多或少的瑕疵。第二，波形管的質(zhì)量沒有滿足標(biāo)準(zhǔn)要求，導(dǎo)致在進(jìn)行多次操作后出現(xiàn)泄露問(wèn)題。第三，分體式真空斷路器，特殊結(jié)構(gòu)的設(shè)備使用過(guò)程中常常遇到這樣的情況，在操作時(shí)，因?yàn)楣ぷ魅藛T忽視了操作連桿的距離，使開關(guān)難以發(fā)揮作用，導(dǎo)致真空度下降得更快。一旦出現(xiàn)真空度降低的現(xiàn)象，真空斷路器開斷過(guò)電流的作用將被抑制，同時(shí)該真空斷路器的使用期限將被嚴(yán)重縮短，甚至造成開關(guān)發(fā)生爆炸。因此，在為真空斷路器做檢修前，必須保證真空度在合理的范圍之內(nèi)，保證真空泡擁有的真空度能夠滿足需要。當(dāng)真空度發(fā)生下降的問(wèn)題時(shí)，真空泡一定要及時(shí)更換，同時(shí)在行程、同期、彈跳等方面進(jìn)行確認(rèn)。另外，在采購(gòu)真空斷路器時(shí)，要注意選擇信譽(yù)良好的商家進(jìn)行合作，并選擇本體和操作機(jī)構(gòu)統(tǒng)一的真空斷路器。工作人員在檢查產(chǎn)品時(shí)，還要觀察斷路器的真空泡外的放電情況，如果發(fā)生放電現(xiàn)象，通常代表著真空泡的真空度不能滿足要求，不能投入使用。當(dāng)真空電路器通過(guò)同期、彈跳、行程、超行程等特性測(cè)試的情況下，才能保證斷路器能夠正常穩(wěn)定的工作。

3.2 真空斷路器分閘失靈

分閘失靈的故障通常有合不上閘、分不開閘和能量?jī)?chǔ)存問(wèn)題。這樣的故障也多是由多種原因造成的。比如分閘操作時(shí)導(dǎo)致的回路斷線、分閘機(jī)構(gòu)變形以及分閘卡澀。分閘失靈的問(wèn)題相對(duì)更加嚴(yán)重，一旦處理不及時(shí)或是操作不當(dāng)，可能就會(huì)使故障范圍增加，對(duì)整個(gè)供電網(wǎng)造成不利的影響。在解決分閘失靈的故障時(shí)，相關(guān)工作人員需要通過(guò)運(yùn)用合理有效的措施處理。例如，仔細(xì)檢查分閘回路，查看其線路、分閘線圈是否正常，同時(shí)通過(guò)實(shí)際情況分析其電阻值與標(biāo)準(zhǔn)值之間的差距是否在合適的范圍內(nèi)。不僅要檢查分閘機(jī)構(gòu)，還要重點(diǎn)進(jìn)行操作電壓的檢測(cè)工作。而在日常工作中，如果相關(guān)人員觀察到分合閘指示燈沒有正常發(fā)光，就要在第一時(shí)間告知檢修人員檢查設(shè)備問(wèn)題，為了保證斷路器的運(yùn)行部受到影響，還要做一次低電壓分合閘的檢查試驗(yàn)。通常情況下，由于故障產(chǎn)生的現(xiàn)象可能會(huì)由于故障原因有所差異，如斷路器遠(yuǎn)程遙控分閘、就地手動(dòng)分閘、等問(wèn)題的原因主要是因?yàn)榉珠l操作回路出現(xiàn)斷線的問(wèn)題、分閘線圈斷線、操作電源電壓下降、分閘線圈電阻變化，導(dǎo)致分閘力降低。而分閘頂桿一旦變形，可能會(huì)在分閘時(shí)出現(xiàn)卡澀的問(wèn)題，造成分閘力降低。當(dāng)產(chǎn)生該類故障時(shí)，需要分情況進(jìn)行解決。如果分閘失靈的問(wèn)題是在故障發(fā)生的時(shí)候產(chǎn)生的，故障影響將會(huì)加大，需要及時(shí)控制事故范圍。最好的處理方法就是檢查分閘回路斷線狀態(tài)以及檢查分閘線圈斷線與否，同時(shí)仔細(xì)測(cè)量分閘線圈電阻值與標(biāo)準(zhǔn)之間的差距，將銅質(zhì)分閘頂桿替換為鋼質(zhì)，防止發(fā)生變形的問(wèn)題。另外，預(yù)防措施現(xiàn)場(chǎng)的工作人員要定期檢查分合閘回路的狀態(tài)，必要時(shí)進(jìn)行低電壓分合閘試驗(yàn)，從而使斷路器能夠正常工作。

3.3 彈簧操作機(jī)構(gòu)合閘儲(chǔ)能回路故障

彈簧操作機(jī)構(gòu)合閘儲(chǔ)能回路故障通常體現(xiàn)在合閘后不能進(jìn)行分閘操作、儲(chǔ)能電機(jī)的不間斷運(yùn)行，甚至使電機(jī)線圈白燒壞。主要原因是行程開關(guān)安裝位置沒有滿足標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致合閘彈簧在沒有儲(chǔ)能完畢的情況下，行程開關(guān)觸點(diǎn)就已經(jīng)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，這樣的狀況會(huì)造成及時(shí)在切斷了電機(jī)電源的情況下，彈簧所儲(chǔ)能量也不能夠進(jìn)行分閘操作。當(dāng)行程開關(guān)安裝位置過(guò)高時(shí)，會(huì)造成合閘彈簧在儲(chǔ)能結(jié)束后，也無(wú)法保證行程開關(guān)觸點(diǎn)完成正常的轉(zhuǎn)換，使儲(chǔ)能電機(jī)一直在工作狀態(tài)。當(dāng)行程開關(guān)出現(xiàn)損壞時(shí)，儲(chǔ)能電機(jī)也無(wú)法停止運(yùn)轉(zhuǎn)。一旦合閘儲(chǔ)能出現(xiàn)問(wèn)題，如儲(chǔ)能電機(jī)損壞，則會(huì)造成真空開關(guān)無(wú)法進(jìn)行分合閘的操作。相關(guān)工作人員可以通過(guò)改變行程開關(guān)位置，使電機(jī)實(shí)現(xiàn)斷電。而如果行程開關(guān)出現(xiàn)損壞的問(wèn)題，就要及時(shí)進(jìn)行替換。另外，相關(guān)人員在進(jìn)行倒閘工作時(shí)，要注意通過(guò)觀察合閘儲(chǔ)能的顯示燈，合閘儲(chǔ)能的狀態(tài)進(jìn)行分析與判斷，檢修人員完成檢修工作后，也要及時(shí)的進(jìn)行2次以上的分合閘操試驗(yàn)，從而保證真空斷路器的穩(wěn)定運(yùn)行[4]。

3.4 分合閘不同期、彈跳數(shù)值大

分合閘的不同期、彈跳數(shù)值大屬于隱性故障，需要經(jīng)過(guò)專業(yè)測(cè)試儀器進(jìn)行測(cè)量，從而通過(guò)專業(yè)數(shù)據(jù)分析采取有效的措施。主要原因是由于斷路器本身的機(jī)械性能不足，使其在多次操作后，出現(xiàn)不同期、彈跳數(shù)值偏大的故障問(wèn)題。需要注意的是，分體式斷路器也會(huì)因?yàn)椴僮鳁U距離的問(wèn)題，在分閘力達(dá)到觸頭時(shí)，使結(jié)果出現(xiàn)偏差，導(dǎo)致不同期、彈跳數(shù)值偏大的問(wèn)題。如果相關(guān)工作人員不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決不同期以及彈跳大的問(wèn)題，可能會(huì)對(duì)真空斷路器開斷過(guò)電流的性能造成不利影響，縮短斷路器的使用時(shí)間，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成斷路器發(fā)生爆炸。需要工作人員在確保行程、超行程的要素基礎(chǔ)上，將相關(guān)設(shè)備的長(zhǎng)度使同期、彈跳測(cè)試數(shù)據(jù)控制在合適的范圍內(nèi)。如果通過(guò)調(diào)整這樣的操作依舊無(wú)法解決故障，可以將真空泡更換為性能更佳的，并繼續(xù)進(jìn)行調(diào)整直到顯示的數(shù)據(jù)達(dá)到要求。使設(shè)備能夠在良好的工作環(huán)境中運(yùn)作，實(shí)現(xiàn)真空斷路器安全可靠的運(yùn)行。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，目前的真空斷路器的監(jiān)管力度依然有待加強(qiáng)，但是相關(guān)工作人員可以通過(guò)運(yùn)用有效的措施，結(jié)合實(shí)際實(shí)況，將問(wèn)題緩解，減少故障問(wèn)題造成的影響進(jìn)一步擴(kuò)大，并加強(qiáng)日常檢查工作力度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、解決問(wèn)題，提高在真空斷路器方面的重視程度，從而為其安全穩(wěn)定的運(yùn)行提供保障。

參考文獻(xiàn)

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