開關(guān)是電力系統(tǒng)中重要的控制和保護(hù)設(shè)備，無論系統(tǒng)處在什么狀態(tài)，當(dāng)空載、負(fù)載或短路故障時(shí)，斷路器都能在自動(dòng)裝置的配合下，迅速斷開，切除故障，保護(hù)電力系統(tǒng)無故障部分正常運(yùn)行。真空斷路器觸頭開距小，動(dòng)作快；燃弧時(shí)間短，體積小，維修工作量小；防火防爆；操作和運(yùn)行時(shí)噪音小；適用于頻繁操作，特別適合于開斷容性負(fù)載電流。但真空斷路器的造價(jià)較高，開斷小電感電流時(shí)，有可能產(chǎn)生較高的過電壓，需采取降低過電壓的措施，一般為并聯(lián)金屬氧化物避雷器。

1　開關(guān)結(jié)構(gòu)與原理

1.1真空斷路器結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：

真空斷路器是指斷路器的主觸頭置于真空滅弧室內(nèi)，觸頭的開斷與閉合均在高真空度的環(huán)境中進(jìn)行。所以真空斷路器的結(jié)構(gòu)，實(shí)為真空滅弧室的結(jié)構(gòu)。

①觸頭：

觸頭的結(jié)構(gòu)和大小是影響斷路器開斷能力的重要因素。真空滅弧室的觸頭，一般采用對(duì)接式，但對(duì)接式觸頭易產(chǎn)生觸頭彈跳現(xiàn)象，因此需要提高觸頭的初壓力，以減少觸頭的彈跳(其彈跳時(shí)間不允許超過2ms)。為了克服短路電流的電動(dòng)斥力，觸頭還必須具有足夠大的終壓力。常用觸頭材料有銅鉍合金、銅鉻合金、銅鉍鋁合金等，而觸頭表面(跑弧面)則采用純銅或鉻銅。

觸頭的形式有園盤式和瓷吹式兩種。觸頭的開距，10kV一般為10～16mm，35kV一般為24～40mm。

②屏蔽罩：

屏蔽罩是包圍在觸頭周圍的金屬圓筒，它的作用是吸收燃弧過程中放出的金屬蒸汽和金屬液滴，防止其返回觸頭間隙引起重燃，和防止沉積到絕緣外殼表面引起的外殼絕緣強(qiáng)度降低。

真空滅弧室的屏蔽罩通常是和動(dòng)、靜觸頭絕緣的，可防止真空電弧由觸頭表面轉(zhuǎn)移到屏蔽罩上，從而防止因電弧在屏蔽罩表面燃燒導(dǎo)致開斷失敗。屏蔽罩絕緣固定時(shí)，屏蔽罩還有均壓作用，可改善真空滅弧室的絕緣特性。

③波紋管：

波紋管是真空滅弧室重要的部件。利用波紋管的縱向可伸縮性，從真空滅弧室外部用機(jī)械方法使內(nèi)部的觸頭運(yùn)動(dòng)，而又不破壞外殼的氣密性。波紋管是真空滅弧室中唯一的需要大幅度運(yùn)動(dòng)的機(jī)械變形的元件，容易因疲勞損壞。真空滅弧室中常用的是壁厚為0.12～0.14mm的液壓成型或機(jī)械滾壓成型的波紋管。一般使用的材質(zhì)為鉻－鎳－鈦不銹鋼。

在真空滅弧室中，波紋管外部為真空，內(nèi)部為大氣，波紋管的內(nèi)外存在一個(gè)大氣壓的氣壓差。在此壓差的作用下產(chǎn)生一個(gè)將動(dòng)觸頭壓緊在靜觸頭上的力，稱作觸頭自閉力。

④絕緣外殼：

真空滅弧室的絕緣外殼常用材料有玻璃或高氧化鋁陶瓷。玻璃外殼的強(qiáng)度低于陶瓷外殼，且加工精度較低，但價(jià)格低，玻璃外殼真空滅弧室適用于開斷電流較小的斷路器。陶瓷外殼則可用于所有的真空斷路器。

真空滅弧室的真空度：

真空滅弧室真空度過低時(shí)，真空滅弧室的絕緣性能及開斷能力都將嚴(yán)重惡化。真空度過高時(shí)，真空滅弧室的特性基本不隨真空度的變化而變化，為了確保真空滅弧室的可靠工作，要求真空滅弧室真空度高于6.5×10-1Pa，一般的真空度為1.3×10-2～1.3×10-5Pa之間。

為了使真空滅弧室具有足夠的真空度，且在運(yùn)行中保持真空度不變，因此，要求真空滅弧室的外殼不漏氣和內(nèi)部零件不產(chǎn)氣。為了保持高的真空度，不少真空滅弧室內(nèi)裝有吸氣劑以吸收真空滅弧室在儲(chǔ)存和運(yùn)行期間內(nèi)部零件釋放出的氣體。

檢驗(yàn)真空滅弧室的真空度，一般采用工頻耐壓試驗(yàn)法，為了提高檢驗(yàn)的準(zhǔn)確度，還可采用專用儀器即磁控真空計(jì)測(cè)量。

滅弧室結(jié)構(gòu)：少油斷路器大家已經(jīng)很熟悉了，現(xiàn)在講一下真空滅弧室的結(jié)構(gòu)。（畫圖）由陶瓷圍成，然后兩邊加端蓋，動(dòng)觸頭有波紋管，不銹鋼制成（0.1—0.2MM左右），真空滅弧室的機(jī)械壽命由波紋管決定，電壽命要比波紋管壽命短很多，所以一般不會(huì)發(fā)生真空泡壞了，還能使用，在真空泡真空壞之前，其電壽命已先到了，其觸頭與以前的有所不同，有跑弧面，這是與弧的特點(diǎn)不同設(shè)計(jì)的，真空電弧特點(diǎn)，分散型和集中型，分散型電弧不斷移動(dòng)，通過跑弧面使電弧不斷移走，容易熄滅，真空滅弧有橫、縱滅弧方式。我們所用的為縱滅弧方式。電觸頭周圍為屏蔽罩，為氧化銅或不銹鋼

1.2      真空斷路器的檢修與維護(hù)：

1)      聽有無異音，接頭有無松動(dòng)、發(fā)熱現(xiàn)象、有無異味，清掃檢查真空滅弧室和絕緣件表面污垢、灰塵，檢查有無破損、放電；

2)      開斷次數(shù)和大小，次數(shù)應(yīng)有記錄

3)      指示紅燈、表計(jì)、合閘指示等正確

4)      應(yīng)測(cè)量接觸行程（也就是超行程3－－-5MM），不能超過3MM有記錄，進(jìn)行比較.我們更關(guān)心的是電壽命而不是機(jī)械壽命。定期進(jìn)行交耐壓試驗(yàn)和真空測(cè)試，（1—3年），真空斷路器的滅弧室因制造質(zhì)量或運(yùn)輸中震動(dòng)、儲(chǔ)存和運(yùn)行中個(gè)別元件老化，均可能使真空度不足，導(dǎo)致影響斷路器開斷和關(guān)合能力。因此，在維修工作中，需要檢驗(yàn)滅弧室的真空度。真空斷路器是一種少維護(hù)的開關(guān)設(shè)備。對(duì)于動(dòng)作不太頻繁的使用場(chǎng)所，投入運(yùn)行的初期，每1～2年檢查一次，檢查維護(hù)兩次后，便可延長(zhǎng)檢查期限，對(duì)于動(dòng)作頻繁的使用場(chǎng)所，運(yùn)行初期每動(dòng)作1000～2000次應(yīng)檢查維護(hù)一次如輸煤皮帶開關(guān)及碎煤機(jī)開關(guān)等。檢查維護(hù)兩次后，可適當(dāng)延長(zhǎng)檢查期限。

5)      檢查各緊固件，如有松動(dòng)、脫落者應(yīng)及時(shí)緊固

6)      合閘狀態(tài)下測(cè)量回路電阻，一般不應(yīng)超過1.2倍出廠實(shí)測(cè)數(shù)值。

7)      凡是活動(dòng)磨擦部位應(yīng)干凈，應(yīng)上潤(rùn)滑油，使操作靈活，因操作機(jī)構(gòu)小巧了所以更應(yīng)阻力小。為操作機(jī)構(gòu)傳動(dòng)系統(tǒng)中的滑動(dòng)或滾動(dòng)摩擦部位潤(rùn)滑，所以是否可在操作機(jī)構(gòu)箱處加裝密封墊來改善環(huán)境。

8)      在合閘狀態(tài)下測(cè)量三相對(duì)地工頻耐壓試驗(yàn)，在分閘狀態(tài)下測(cè)量斷口之間工頻耐壓試驗(yàn)。出廠試驗(yàn)數(shù)值為42kV≤1min，交接或大修數(shù)值為38kV≤1min（注：智能型斷路器由于產(chǎn)品內(nèi)裝置有雙TV，故不應(yīng)作相間工頻耐壓試驗(yàn)）。

9)      按運(yùn)行規(guī)程的有關(guān)規(guī)定進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)。

10)  過流脫扣試驗(yàn)，可按TA變比作過流脫扣試驗(yàn)，也可加5A的電流對(duì)A、C相過流脫扣器分別進(jìn)行3～5次試驗(yàn)，要求過流動(dòng)作跳閘的電流值為5A的90%～110%。 若該斷路器用于電動(dòng)操作，還應(yīng)分別作3～5次比較高和比較低電壓分合閘操作試驗(yàn)，比較高操作電壓合閘110%Ue；分閘120%Ue。比較低操作電壓合閘85%Ue（交流操作）；80%Ue（直流操作）。分閘65%Ue。同時(shí)施以30%Ue下分閘2～3次，斷路器不得分閘。

11)  檢查操作系統(tǒng)的緩沖器，必要時(shí)要加油；

12)  當(dāng)操作次數(shù)達(dá)到機(jī)械壽命、或開斷短路電流次數(shù)達(dá)到規(guī)定（30次）應(yīng)及時(shí)更換，不要等到爆了再換。

2   常見的真空斷路器故障及處理

2.1    滅弧室方面

   (1)真空度下降。

   (2)觸頭接觸面經(jīng)多次開斷電流后逐漸被電磨損，觸頭厚度減小。

   (3)接觸電阻增大等。

2.2    操動(dòng)機(jī)構(gòu)方面

   (1)合閘彈跳時(shí)間過大。

   (2)機(jī)構(gòu)的“跳躍”現(xiàn)象。

  (3)機(jī)構(gòu)的“拒動(dòng)”現(xiàn)象等。

2．3    引起合閘彈跳時(shí)間增大的原因

   (1)觸頭彈簧彈力下降。

   (2)拐臂、軸銷間隙磨損變大。

3   處理方法

  當(dāng)真空斷路器出現(xiàn)不正常狀態(tài)，通過檢測(cè)診斷后，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行處理，使真空斷路器處于正常運(yùn)行狀態(tài)。

3.1    對(duì)于達(dá)不到真空度要求值或電磨損值超標(biāo)的真空滅弧室的處理

   若通過檢測(cè)真空滅弧室確已真空度降至要求值以下或電磨損值超標(biāo)，應(yīng)更換真空滅弧室。具體步驟如下：

   (1)對(duì)將換上的真空滅弧室須經(jīng)真空度檢測(cè)合格。

  (2)拆下原真空滅弧室并換上新真空滅弧室。安裝時(shí)要垂直．注意動(dòng)導(dǎo)電桿和滅弧室同軸度，操作時(shí)不應(yīng)受到扭力。

   (3)安裝好新真空滅弧室后，應(yīng)測(cè)量開距和超程(接觸行程)。若不滿足要求應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整：①調(diào)整絕緣拉桿的螺栓可調(diào)整超程；②調(diào)整動(dòng)導(dǎo)電桿的長(zhǎng)度可調(diào)整滅弧室開距；③對(duì)于VS1型真空斷路器可通過調(diào)整滑塊螺栓進(jìn)行調(diào)節(jié)。

    (4)采用電力開關(guān)綜合測(cè)試儀測(cè)量分合閘速度、三相同期性、合閘彈跳等機(jī)械特性。若不合格應(yīng)作調(diào)整。

3.2    合閘彈跳時(shí)間過大的調(diào)整方法

   (1)適當(dāng)增大觸頭彈簧的初壓力或更換觸頭彈簧。

   (2)若拐臂、軸銷間隙超過0.3mm，可更換拐臂、軸銷。

  (3)調(diào)整傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，利用機(jī)構(gòu)在合閘位置超過主動(dòng)臂死點(diǎn)時(shí)傳動(dòng)比很少的特點(diǎn)。將機(jī)構(gòu)向靠近死點(diǎn)方向調(diào)整，可減小觸頭合閘彈跳。

3.3    機(jī)械合閘“跳躍”現(xiàn)象的處理

  (1)對(duì)于CD型電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)，發(fā)生“跳躍”現(xiàn)象的原因及處理方法是：①掣子是否有卡滯現(xiàn)象，或掣子與環(huán)間隙未達(dá)到(2+0.5)mm要求。若是此間隙不滿足要求，可以卸下底座，取出鐵心，調(diào)整鐵心頂桿高度，使其達(dá)到間隙要求；②合閘線圈被輔助開關(guān)過早切斷電源，可調(diào)整輔助開關(guān)拉桿長(zhǎng)度，使斷路器可靠合閘；③分閘連板三點(diǎn)間隙太小．調(diào)節(jié)止定螺釘達(dá)到0.5~1.0ram標(biāo)準(zhǔn)。

  (2)對(duì)于CT型彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，發(fā)生“跳躍”現(xiàn)象的主要原因是半軸與扇形板的扣接量過少．受到合閘振動(dòng)而脫扣，造成合后即跳的“跳躍”現(xiàn)象。可通過調(diào)整調(diào)節(jié)螺釘來調(diào)整半軸與扇形板的扣接量。消除跳躍。對(duì)于中置柜中一體化斷路器的CT機(jī)構(gòu)．由于半軸和扇形

板的扣接量不好調(diào)節(jié)，可將磨損的半軸和扇形板更換掉。

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