真空斷路器燒毀事故分析及防范

李嬌梓

摘要：本文依托一起真空斷路器單相燒毀事故，分析原因、給出解決方案，從而避免類似事故發(fā)生、造成損失。

關(guān)鍵詞：真空斷路器；燒毀；事故；分析；防范

真空斷路器是電力系統(tǒng)中重要的開關(guān)設(shè)備，具有壽命長、適用于頻繁操作的優(yōu)點(diǎn)，目前廣泛應(yīng)用于35KV及以下的配電裝置中。因此，其燒毀將造成經(jīng)濟(jì)損失，甚至危及人身安全。本文依托一起真實(shí)發(fā)生的真空斷路器單相燒毀事故，分析其燒毀原因并給出具體解決方案，從而避免類似事故發(fā)生、造成損失。

一、提出問題

2018年7月20日陜西某地發(fā)生真空斷路器單相燒毀事故，事后經(jīng)調(diào)查該真空斷路器保護(hù)的線路和設(shè)備并未發(fā)生故障，事故調(diào)查確定本次事故是真空斷路器自身故障。該真空斷路器，各項(xiàng)參數(shù)如表1：

Z為避免類似事故再次發(fā)生，分析其事故原因，在日后的運(yùn)行中加以防范。

二、分析問題

以下，將列舉三種可能造成真空斷路器燒毀的原因，結(jié)合該真空斷路器實(shí)際運(yùn)行情況、事故現(xiàn)場及事后燒毀程度逐一分析，還原事故起因。

（一）真空斷路器滅弧室觸頭接觸電阻增大

理論分析：

隨著真空斷路器運(yùn)行時(shí)間的增長，會(huì)出現(xiàn)滅弧室觸頭電磨損和觸頭開距變化等現(xiàn)象，致使接觸面積減小，接觸電阻增大。正常運(yùn)行電流流過時(shí)，其上產(chǎn)生的熱量將增加，燒毀斷路器。

綜合考量：

由于，本次事故是在正常運(yùn)行時(shí)發(fā)生的單相燒毀事故，很可能是燒毀相滅弧室觸頭接觸電阻增大，發(fā)熱燒毀斷路器。

（二）真空斷路器真空泡真空度降低

理論分析：

真空泡內(nèi)波形管的材質(zhì)或制作工藝存在問題，多次操作后出現(xiàn)漏點(diǎn)，真空度降低。第一，致使真空斷路器不再具備標(biāo)稱的滅弧能力，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障電流增大需要切斷電路時(shí)，真空斷路器動(dòng)作，但由于滅弧能力不足，產(chǎn)生燃弧，燒毀真空斷路器；第二，導(dǎo)致觸頭氧化，生成阻值較高的氧化銅，即滅弧室觸頭接觸電阻增大，造成后果同上述情況。

綜合考量：

本次事故發(fā)生在正常運(yùn)行時(shí)，并不需要真空斷路器開合，沒有燃弧的機(jī)會(huì)，若是因此原因?qū)е聼龤?，?yīng)為真空度降低觸頭氧化，使接觸電阻增大。

（三）真空斷路器分合閘不同期，三相不同步值會(huì)大于1mm

理論分析：

真空斷路器本體機(jī)械性能較差，多次操作后，由于機(jī)械原因?qū)е虏煌?，三相不同步值?huì)大于1mm。第一，致使故障相不再具備標(biāo)稱的分合閘時(shí)間，當(dāng)系統(tǒng)接入短路電流時(shí)，由于合閘時(shí)間延長，不能有效熄滅電弧，產(chǎn)生熔焊，燒毀真空斷路器；第二，導(dǎo)致故障相真空斷路器滅弧室觸頭接觸電阻增大，造成后果同上述情況。

綜合考量：

本次事故發(fā)生在正常運(yùn)行時(shí)，真空斷路器并無熔焊可能。若是因此原因?qū)е聼龤?，?yīng)為三相不同步值會(huì)大于1mm，導(dǎo)致故障相真空斷路器滅弧室觸頭接觸電阻增大。

三、解決問題與結(jié)論

僅就此次事故而言，有兩種解決方案：一為只更換燒毀相真空泡，此法較為經(jīng)濟(jì)，但操作難度大，且較難達(dá)到要求的三相不同步值，造成安全隱患，不可行；二為更換全新真空斷路器，此法雖較法一投資較高，但易操作，且各項(xiàng)指標(biāo)皆可達(dá)到要求，同時(shí)目前真空斷路器價(jià)格相對(duì)便宜，可行。

就預(yù)防此類事故而言，根據(jù)上述分析，造成本次事故最根本原因是真空斷路器滅弧室觸頭接觸電阻增大，促使其原因有三：電磨損和開距變化，真空泡真空度降低生成氧化銅，分合閘不同期致使故障相接觸電阻增大。因此，應(yīng)定期檢查真空斷路器電磨損和開距變化情況，定期測量真空斷路器的觸頭接觸電阻，檢測真空泡真空度和三相不同步值。發(fā)現(xiàn)問題，及時(shí)解決，避免同類事故。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳慈萱.電氣工程基礎(chǔ)（第三版）上冊四卜北京：中國電力出版社，2016，7.

[2]馮建勤，馮巧玲.電氣工程基礎(chǔ)[M].北京：中國電力出版社，2010，2.

[3]王錫幾.電氣工程基礎(chǔ)（第2版）[M].西安：西安交通大學(xué)出版社，2009，10.