真空断路器若干问题

电力18讯：    1河南省电力公司平顶山供电公司 2华辰电力集团有限公司  梁波1 宋宏涛2

摘要：该文介绍了高压真空断路器经常出现的一些故障，主要包括断路器本体和机构方面的问题，并针对具体的问题提出有效的处理方法和改进措施。

关键词：真空断路器；电寿命；接触压力

中图分类号：TM561.2文献标志码：B 文章编号：1003-0867(2008)06-0056-02

真空断路器作为一种重要的电气设备在我国得到了广泛应用，但出现故障的情况也时有发生。笔者对真空断路器运行中的常见故障，分别从本体和机构两个方面进行分析，并提出了处理方法和改进措施。

1 真空断路器本体方面的问题

1.1 密封结构

真空断路器为真空灭弧，一般充较低压力SF6气体作为绝缘介质，产品的密封问题主要是主密封结构的SF6气体泄漏和真空灭弧室的密封结构损坏。

1.1.1 主密封气体泄露

充有SF6的高压电器设备的气室要求密封良好，年漏气率不大于0.5%。主密封漏气的主要原因是：法兰密封槽面防护不当，如有划伤压痕，密封圈有刮伤裂纹，另外，铸铝壳体有铸造缺陷；装配过程控制不当，如密封槽面装配时未清理彻底，密封部位螺栓未严格使用力矩扳手，未按规定力矩紧固；产品设计问题，主要指密封圈压缩量问题，压缩量太大不能保证密封可靠，压缩量太小易使密封圈受力损坏，以25%～30%压缩量为宜。

1.1.2 灭弧室损坏

真空灭弧室是固定的陶瓷或玻璃外壳，通过可伐与金属连接[1]，起静密封作用，可动的导电杆通过波纹管与金属连接，起动密封作用。波纹管绝大多数是采用0.15mm的不锈钢油压成型，真空断路器应用环境的污秽、湿度、盐雾等会引起波纹管点状腐蚀，导致波纹管及封接面的漏气；另一方面，在断路器调试过程中导电杆与灭弧室同轴度调整不够，运动中将会使金属封接部分受力不均，波纹管损坏，导致灭弧室漏气。

解决办法：第一，在真空灭弧室动导电杆与下出线法兰接触的地方增加导向装置，防止动导电杆摆动而损坏波纹管。第二，产品调试过程中，保证真空灭弧室动导电杆与触头平面垂直，防止动静触头碰撞时产生横向滑动，避免波纹管变形。第三，保护好储存环境，避免波纹管因点状腐蚀造成漏气。

1.2 合闸弹跳

合闸弹跳是真空断路器机械特性的一个重要参数，其定义为断路器在合闸时从触头刚接触直至触头稳定接触瞬间为止的时间[2]。在合闸弹跳过程中，触头断开距离小，电弧不会熄灭，导致触头烧损加重，严重影响真空断路器的电寿命。可以说弹跳最主要的危害是加速了灭弧室触头的烧损，导致真空断路器电寿命缩短。目前，真空断路器均采用对接式触头，合闸速度较高，触头在合闸过程中必然产生弹跳。弹跳不但会使触头烧损，产生过电压，还会使波纹管受到强迫振动而容易出现裂纹，导致灭弧室漏气。

减小合闸弹跳值是真空断路器设计时需要解决的一个关键问题，弹跳值的大小与诸多因素有关，如触头材料，触头结构，动、静导电杆及支撑部分的刚度，触头弹簧刚度及预压力，触头运动速度，传动系统及组成零部件的加工精度等。为了把合闸弹跳值减小至规定范围内，通常采取如下措施：减小运动部件的质量；提高传动部件的加工精度；提高装配质量，使运动无卡涩现象；适当加大触头压力簧的预压力。

1.3 超行程及接触压力

超行程是指开关在合闸操作中，触头接触后产生闭合力的动触头部件继续运动的距离[2]。主要作用是保证触头在一定程度的电弧烧损后电连接间仍能保持一定的接触压力；分闸瞬间，使动触头获得一定的初始冲击动能，提高其初始加速度；使真空断路器动触头在合闸过程中起到缓冲作用，减轻动、静触头间的冲击力。

对于同样的弹簧、同样的超行程，因其在不同的产品中有不同的作用，所以，对超行程及触头弹簧的设计及调整应综合考虑。对于动静触头的接触压力，应从以下几方面考虑：为了保证触头在刚接触后能立即可靠接触，必须保证一定的触头初压力；为保证触头在正常工作时可靠接触，其压力应在要求范围内；为保证在一定程度电弧烧损下仍能可靠接触，应对触头烧损具有一定的补偿作用；为了提高触头的刚分速度，应将触头弹簧在超行程部分释放的能量加大。

1.4 绝缘击穿

1.4.1 真空断路器外绝缘击穿

真空断路器外绝缘击穿主要指由于污闪及雷击所引起的断路器绝缘套管外部闪络。污闪产生的原因主要是瓷绝缘子泄漏距离较小，不适合在污秽地区使用，因此应定期对套管表面的灰尘进行清理，在污秽地区应该提高瓷绝缘子的爬电比距。

1.4.2 真空断路器的内绝缘击穿

真空断路器的内绝缘击穿主要指真空断路器内部受外界环境影响的绝缘部件击穿，产生的主要原因是绝缘件的质量问题。对于带内置电流互感器的真空断路器，本体里充有一定量的SF6气体作为绝缘介质，水分含量的升高会对产品的绝缘构成威胁，因此应定期检测水分含量。还有真空灭弧室内<