提高高壓斷路器可靠性的幾點(diǎn)建議

陳晨（國(guó)網(wǎng)湖北電力檢修公司荊門(mén)運(yùn)維分部，湖北 荊門(mén) 448000）

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提高高壓斷路器可靠性的幾點(diǎn)建議

陳晨（國(guó)網(wǎng)湖北電力檢修公司荊門(mén)運(yùn)維分部，湖北 荊門(mén) 448000）

隨著人民生活水平逐步提高，社會(huì)生產(chǎn)力的不斷發(fā)展，用電量也呈現(xiàn)逐年穩(wěn)定上升的趨勢(shì)。為了滿(mǎn)足不斷增長(zhǎng)的用電需求，國(guó)家對(duì)于電力設(shè)施設(shè)備的投入也不斷增大。而電力企業(yè)在不斷擴(kuò)大規(guī)模的情形下，為保證電力的質(zhì)量以及用電安全性，也在不斷探索新技術(shù)。本文就對(duì)其中的重要一部分，即高壓斷路器這一設(shè)備的運(yùn)行、開(kāi)合以及其對(duì)電網(wǎng)整體運(yùn)行的影響等做了一個(gè)簡(jiǎn)單討論。如果斷路器發(fā)生故障，在電網(wǎng)出現(xiàn)故障時(shí)無(wú)法及時(shí)的切斷電源，那么勢(shì)必會(huì)導(dǎo)致故障范圍的擴(kuò)大，從而影響人們的生產(chǎn)和生活，帶來(lái)的直接經(jīng)濟(jì)損失也是不容小覷的。因此熟練掌握高壓斷路器一般故障的處理方法，提高斷路器可靠性對(duì)于電網(wǎng)安全運(yùn)行具有重要的現(xiàn)實(shí)意義，下面以本文將就如何提高高壓斷路器可靠性做出筆者的幾點(diǎn)建議。

高壓斷路器；可靠性；建議

1　引言

隨著科技水平的提高，電子產(chǎn)品的微縮化是大勢(shì)所趨。斷路器行業(yè)也順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，朝著小型化邁進(jìn)腳步。在整個(gè)設(shè)備結(jié)構(gòu)上來(lái)看，先是獨(dú)立整體式的設(shè)計(jì)，然后過(guò)度到設(shè)備一體化階段，然后隨著技術(shù)更新發(fā)展為當(dāng)前的集成化模式。再看斷路器的功能性設(shè)計(jì)，這里提絕緣設(shè)計(jì)方面，同樣經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段是空氣絕緣，第二階段轉(zhuǎn)變?yōu)閺?fù)合絕緣，最后發(fā)展到當(dāng)前的廣泛使用的固體絕緣。目前斷路器市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)其實(shí)就是品牌與可靠性的競(jìng)爭(zhēng)。如何在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上提高可靠性就是中壓真空斷路器設(shè)計(jì)的主要目標(biāo)。以下就從斷路器的機(jī)構(gòu)及絕緣性能兩方面對(duì)該型真空斷路器的特點(diǎn)及可靠性進(jìn)行分析。

2　高壓斷路器的構(gòu)成和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

2.1 斷路器的構(gòu)成

斷路器的本體由以下幾個(gè)部分組成：①開(kāi)斷元件，包括斷路器滅弧裝置和導(dǎo)電系統(tǒng)動(dòng)、靜觸頭；②支持元件，包括斷路器外殼、支持瓷套；③底座；④操動(dòng)機(jī)構(gòu)；⑤傳動(dòng)系統(tǒng)。

2.2 高壓斷路器機(jī)構(gòu)特點(diǎn)分析

2.2.1 集成化設(shè)計(jì)

斷路器的使用頻率之高，使用強(qiáng)度之大，而且可能維修次數(shù)也較多，使得整個(gè)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要滿(mǎn)足可靠性原則，還要盡量簡(jiǎn)單，易于維修；并且緊湊，減少不必要的零件，以容易調(diào)試安裝。操動(dòng)機(jī)構(gòu)正是符合這樣的要求，整個(gè)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)潔，各各傳動(dòng)環(huán)節(jié)不受斷路器架體影響，各各功能單元全部集中在儲(chǔ)能彈簧的中間位置，易損電器零件全部外露，更換非常方便。

2.2.2 儲(chǔ)能傳動(dòng)系統(tǒng)

一般多使用滾柱式離合器，其優(yōu)點(diǎn)十分明顯，不僅零部件少而緊湊，精度還高且易于組裝，可靠性十分高。主要工作原理如圖所示，電動(dòng)機(jī)工作后通過(guò)齒輪傳動(dòng)帶動(dòng)主動(dòng)輪順進(jìn)針轉(zhuǎn)動(dòng)，主動(dòng)輪的內(nèi)壁帶動(dòng)滾柱及離合拐臂順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)滾柱進(jìn)入主動(dòng)輪與被動(dòng)軸形成的楔形腔中，這時(shí)主動(dòng)輪與被動(dòng)軸鎖在一起，被動(dòng)軸及離合拐臂開(kāi)始跟著主動(dòng)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)開(kāi)始儲(chǔ)能，儲(chǔ)能彈簧在被動(dòng)軸拐臂的帶動(dòng)下被拉長(zhǎng)，當(dāng)完成儲(chǔ)能后離合拐臂被限位停止轉(zhuǎn)動(dòng)，之后主動(dòng)輪、滾柱繼續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由于離合拐臂被限位滾柱被推回到楔形另一端，主動(dòng)輪與被動(dòng)輪到此分離，實(shí)現(xiàn)主動(dòng)輪與被動(dòng)輪離合。

3　故障種類(lèi)和提高穩(wěn)定性原因分析

斷路器經(jīng)常出現(xiàn)回路的某一個(gè)元件使用頻率過(guò)高而導(dǎo)致的故障，而或者密封失調(diào)導(dǎo)致漏油漏氣。一般的斷路器故障主要分為以下幾種：斷路器拒絕合閘、拒絕跳閘、斷路器誤跳閘、密封失效、運(yùn)行中過(guò)熱等。現(xiàn)將故障發(fā)生的原因以及一般故障的處理對(duì)策分析如下。

3.1 斷路器拒絕合閘

（1）斷路器拒絕合閘成因：高壓斷路器在工作中拒合的情況一般都是在合閘或者是重合閘的過(guò)程中發(fā)生的。拒合粗略劃分為兩方面原因?qū)е拢孩匐姎夤收?。②機(jī)械故障。細(xì)致劃分為5個(gè)方面原因?qū)е拢壕€路故障、操作不當(dāng)、電氣二次回路故障、電源問(wèn)題。

（2）斷路器拒絕合閘判斷方法

通常的方法就是詳細(xì)檢查。對(duì)于電源是否連接正常、回路是否正常工作、熔絲、熔斷器之類(lèi)的設(shè)備是否完好無(wú)損，是否正常接觸等都要有一個(gè)全面檢查的過(guò)程。反復(fù)合閘，檢查拒絕合閘是不是因?yàn)椴僮鞑划?dāng)引起?？刂崎_(kāi)關(guān)放在O位置，檢查合閘的鐵芯是否工作。如果工作說(shuō)明不是電氣方面的問(wèn)題。經(jīng)過(guò)檢查以后如果排除了電氣方面的問(wèn)題，則說(shuō)明斷路器不工作是機(jī)械方面的問(wèn)題。

（3）斷路器拒絕合閘處理方法

斷路器拒絕合閘的故障必須要先區(qū)別電氣故障和機(jī)械故障兩種。處理的步驟為：

①首先確定跳閘是線路故障原因與否，如果線路正常則隔離故障。

②對(duì)于油斷路器或者是真空斷路器，應(yīng)該先檢查油壓或者是氣壓是否正常，是否低于合閘的閉鎖值，如果低于則考慮恢復(fù)油壓或者是氣壓為正常值即可。

③如因操作員的操作不當(dāng)導(dǎo)致了斷路器故障，則考慮檢查合閘保險(xiǎn)、控制開(kāi)關(guān)是否因?yàn)閾嵛窟^(guò)快，或者是沒(méi)有到位，轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)的位置是否有異。

④檢查合閘的電源電壓是否過(guò)高或過(guò)低，合閘保險(xiǎn)是否有熔斷現(xiàn)象或者是接觸不良的現(xiàn)象存在，是否存在回路的短路現(xiàn)象，或者是接觸不良。

⑤檢查是否出現(xiàn)卡死問(wèn)題。

3.2 斷路器拒絕跳閘

斷路器的拒跳在實(shí)際的運(yùn)行當(dāng)中，對(duì)電網(wǎng)的安全威脅最大。如果在遇到故障時(shí)，斷路器拒跳則會(huì)導(dǎo)致一級(jí)斷路器跳閘，會(huì)導(dǎo)致故障范圍擴(kuò)大，造成大面積的停電。

（1）斷路器拒跳的可能性有很多，常見(jiàn)的一般有電壓過(guò)低或者是某一機(jī)械出現(xiàn)問(wèn)題；各個(gè)設(shè)備的接觸點(diǎn)之間接觸不良也有可能；或者是某一部分的熔絲斷掉導(dǎo)致的反應(yīng)失效。

（2）斷路器拒跳故障的處理

首先需要判斷的依舊是斷路器故障究竟是電氣故障還是機(jī)械故障，判斷過(guò)程如下：檢查是否因?yàn)殡娫措妷簩?dǎo)致，檢查回路是否正常，如果鐵芯正常工作，依舊拒跳則考慮為機(jī)械問(wèn)題；反之如果鐵芯工作無(wú)力，電源良好，則表明是電氣故障。

3.3 斷路器誤跳

斷路器可能會(huì)出現(xiàn)誤跳。一般可能是操作人員的失誤，也有可能是系統(tǒng)某一部分的不正常反饋，還有可能是回路問(wèn)題，不一定都是嚴(yán)重的短路現(xiàn)象。跳閘后路燈閃爍，紅燈滅，斷路器回路電流表指示為零。高壓斷路器誤跳時(shí)需要確定是否是因?yàn)椴僮鞑划?dāng)造成的。如排除操作不當(dāng)，其原因就有可能是繼電保護(hù)回路上的故障。在找到導(dǎo)致斷路器誤跳的原因以后，最迅速的方法且不影響用戶(hù)用電的處理方法，就是將線路斷路器誤跳閘，通過(guò)手動(dòng)或者是自動(dòng)合閘的方式重新合閘。

3.4 密封失效

一般有經(jīng)驗(yàn)的工作人員在發(fā)現(xiàn)例如漏油漏氣現(xiàn)象的時(shí)候，就能判斷出斷路器的密封失效了。斷路器的密封失效是一個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題，原因有很多，主要可能是密封材料不達(dá)標(biāo)，或者密封施工的時(shí)候焊接與安裝工序不夠精密。斷路器密封失效會(huì)導(dǎo)致滲油或者是漏油，如果是外部滲油，則會(huì)導(dǎo)致斷路器在切斷電流的過(guò)程中，電弧依舊不能熄滅，引發(fā)爆炸事故。且滲油會(huì)對(duì)機(jī)組有侵蝕作用，降低其絕緣度。如果發(fā)生內(nèi)部滲漏油，則會(huì)引發(fā)液壓機(jī)構(gòu)頻繁的打壓，高壓油會(huì)向低壓油區(qū)擴(kuò)散滲油。需要找專(zhuān)業(yè)的維修人員或者是返回廠家維修。

3.5 運(yùn)行中過(guò)熱

斷路器在運(yùn)行中通常會(huì)出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，根據(jù)發(fā)熱原因與熱源來(lái)說(shuō)可以分為內(nèi)部或者外部發(fā)熱。外部發(fā)熱的原因是斷路器裸露在外的接頭發(fā)熱，導(dǎo)致這種發(fā)熱的原因是施工時(shí)候質(zhì)量不過(guò)關(guān)，壓接不緊導(dǎo)致的電阻過(guò)大，其次是檢修的遺漏或者是不到位導(dǎo)致接觸面過(guò)于粗糙，或者是安裝時(shí)，安裝位置不當(dāng)導(dǎo)致。斷路器內(nèi)部發(fā)熱一般為動(dòng)靜觸頭發(fā)熱，其原因主要由于負(fù)荷過(guò)高，或者是觸頭接頭的電阻過(guò)大，環(huán)境溫度過(guò)高等原因。

4　結(jié)束語(yǔ)

高壓斷路器作為電網(wǎng)間的重要設(shè)備之一，一旦出現(xiàn)問(wèn)題必將造成巨大損害情況，對(duì)電網(wǎng)輸電造成影響、使得電路設(shè)備被破壞，造成停電影響生產(chǎn)生活，危害性不容小覷。所以，一定要第一時(shí)間處理好斷路器的故障，降低危害后果。因此了解高壓斷路器故障常發(fā)的原因以及判斷方法，研究高壓斷路器的各種故障發(fā)生處理方法，有助于快速的判斷故障部位，查找斷路器故障的原因，有利于故障范圍的控制以及將損失降低到最小的范圍。隨著電網(wǎng)的發(fā)展，斷路器行業(yè)也發(fā)生著日新月異的革命。在斷路器領(lǐng)域，任何一個(gè)組件都是一門(mén)學(xué)問(wèn)。隨著電網(wǎng)智能化理論的提出與實(shí)踐的探索，斷路器的發(fā)展必將走向一個(gè)新的階段。作為相關(guān)研究人員與從業(yè)人員，一定要立足實(shí)際，尋求創(chuàng)新，維護(hù)電網(wǎng)安全，以保障國(guó)計(jì)民生。

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［2］劉寧.高壓斷路器的運(yùn)行與維護(hù)［J］.甘肅科技，2014（12）.

［3］張新春.隔離開(kāi)關(guān)的常見(jiàn)故障與維護(hù)技術(shù)［J］.精密制造與自動(dòng)化，2013（02）.

陳 晨（1987-），男，本科，主要從事變電運(yùn)維工作。

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2095-2066（2016）07-0049-02

2016-2-21