真空断路器的检修调试及应用张小强

真空断路器的检修调试及应用张小强

张小强

国网山西省电力公司太原供电公司,山西省太原市030000

摘要：当前，我国科技水平不断创新，为各行各业的发展注入新源泉。在此背景下，出现了触头能力强、寿命长且维护较小的高科技设备，即真空断路器，该断路器被大量运用到电气设备系统建设和改造当中，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。

关键词：真空断路器；检修调试；应用

引言

电力系统的迅猛发展，真空断路器已经大批量地生产和使用。对于一线检修及运行人员来说，提高对真空断路器的认识，加强维护保养，使其安全运行，成了一个迫在眉睫的问题，分析真空断路器的原理与维修。

1真空断路器工作原理

1.1储能

储能的方式分为电动储能和手动储能两种，电动储能和手动储能都是通过操作储能电机来完成。电动储能是指通过储能电气回路使储能电机工作完成储能过程，当储能完成时通过连锁切断储能电气回路，电机停转从而完成储能结束。手动储能是通过手动的方式驱动储能电机，以和电动储能同样的机械传动方式完成合闸簧的储能过程。无论是电动储能或手动储能都需要设有离合装置，即当完成储能时，储能轴于其上上套设的凸轮需要离合，从而可以防止储能到位后储能电气回路一旦出现故障未能切断，或手动储能到位后操作不当仍强行操作，电机持续工作堵转烧损坏机构。

1.2合闸

机构的合闸过程如图1所示，此时机构处于已储能分闸状态，凸轮停靠在支点2上，储能保持挚子套设在脱扣轴上，另一端通过连板与合闸驱动板相连组成四连杆机构，当合闸驱动板在外力F1的作用下通过四连杆使储能保持挚子转动，凸轮从支点2脱离，凸轮在合闸簧的带动下顺时针旋转驱动输出轴上的一套四连杆机构推动灭弧室中的动触头垂直向上动作从而完成断路器合闸动作。

1.3分闸

机构的分闸过程如图2所示，此时断路器处于合闸状态，当分闸驱动板在图示外力F1的作用下通过四连杆使合闸保持挚子转动，合闸保持挚子从支点1脱离顺时针旋转，下方合闸保持挚子扣板与滚子轴承脱离，从而合闸保持失效，输出轴在分闸簧的带动下顺时针旋转，通过输出轴上的四连杆机构拉动灭弧室动触头垂直向下动作，从而完成断路器的分闸，固定在输出轴上的一组拐臂顺时针旋转撞击在油缓冲上使分闸动作停止，该油缓冲同时起到了限位和吸收多余分闸能量的作用，减小分闸反弹使断路器分闸更加可靠。

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。

2.1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。

2.2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。

2.3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。

3真空断路器检修调试的应用

3.1开距与超行程

断路器的开距与超行程的测量是在分合闸状态测量出的X值之差为断路器的开距，Y值之差为断路器的超行程。调整的方法为放长或缩短绝缘操作杆3或机构与主轴的连杆。

3.2分合闸机构调整

1）摇臂与半轴的扣接量为1.5~2.5mm,可以通过调整螺钉来实现。2）传动轴套转动最大角时。3）摇臂与半轴间要有1.5~2mm的间隙。4）以保证传动轴套回落到合闸位置时。

4真空断路器故障的处理措施

4.1重视灭弧室真空度的测定

针对真空断路器真空度降低的问题，一方面需要在停电检修时借助真空测试仪定性测试真空灭弧室，掌握其实际真空度，若确实降低则必须规范更换优质的真空泡，并在此基础上严格进行同期、行程及弹跳等特性试验；另一方面则要采取预防措施，如优先选用性价比高、信誉良好厂家的真空断路器产品，尽量保证其本体与操作机构为一体。由于真空度降低是一个缓慢而持续的过程，故建议引入真空度在线监测装置，以期在真空度开始下降时便能通过检测到的数据予以及时应对、消除隐患。例如，基于电磁波检测的在线真空度监测装置，可在非接触式传感器的作用下对真空度降低时的放电信号进行实时捕捉，并及时作出提醒进行处理。

4.2机械特性测定

真空断路器虽然检修工作量小，但是机械测试环节是必要的。这是保证真空断路器性能发挥的基础条件，如VS1型真空断路器只有达到表1所示的技术参数，才能进行正常的开断电流，反之便可能降低保护功能和使用寿命。当其出现分合闸故障时，需要在测定行程和超行程满足技术要求的前提下对三相绝缘拉杆的长度进行适当调整，若调整后弹跳、同期测试数据依旧不合格，则要更换其中不合格相的真空泡，然后再次调整数据至符合要求。绝缘拉杆调整过程中，可基于断路器的分闸状态拔出销钉，随后转动拉杆对触头开距加以调节；为防止触头弹跳时间过长，可增设平垫片于销钉间隙，并注意改善触头垂直度。

结语

状态检修使电力系统更加安全，还能够控制检修成本。电力系统中真空断路器应用普遍。依据实际检修工作背景及要求，对真空断路器的检修要求及标准加以明确。在维护过程中，做好调试和交接工作，并对其进行调整和定期检测等。严格执行真空开关状态检修工作，注重机构检修和开关本体检修控制，提高真空断路器维护及检修工作质量。

参考文献

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［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.

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