任 燕，桂 林

(河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南南陽(yáng) 473009)

油斷路器是高壓斷路器的一種。油斷路器是用油作為滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)，根據(jù)絕緣結(jié)構(gòu)的不同，油斷路器分為多油斷路器和少油斷路器兩種。多油斷路器中滅弧和導(dǎo)電部分之間及導(dǎo)電部分與接地部分之間的絕緣都用油作介質(zhì)，因此用油量大，體積也龐大。隨著科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，現(xiàn)在我國(guó)只允許部分指定廠家生產(chǎn)多油斷路器配件，多油斷路器在電力系統(tǒng)中將逐漸被其他類型斷路器替代。少油斷路器滅弧用油，導(dǎo)電部分與接地部分絕緣用瓷件等其他絕緣材料，用油量少。在少油斷路器中，SN10 型在運(yùn)行中外殼帶電(一般漆成紅色)，因此使用維護(hù)中需注意安全。

1.油斷路器油位異常

運(yùn)行中，油斷路器油位指示應(yīng)正常，油位過低時(shí)應(yīng)注油，過高時(shí)應(yīng)放油，及時(shí)調(diào)整油位。多油和少油斷路器都要充油，其作用是滅弧，散熱和絕緣。它的危險(xiǎn)性不僅是在發(fā)生故障時(shí)可能引起爆炸，而且爆炸后由于油斷路器內(nèi)的高溫油發(fā)生噴濺，形成大面積的燃燒，引起相間短路或?qū)Φ囟搪?，破壞電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，使事故擴(kuò)大，甚至造成嚴(yán)重的人身傷亡事故。

當(dāng)油面看不到并伴有嚴(yán)重漏油情況時(shí)，應(yīng)視為嚴(yán)重缺陷。這時(shí)禁止將其斷開，同時(shí)應(yīng)設(shè)法使斷路器退出運(yùn)行。方法是用旁路代替或取下該斷路器的操作熔斷器，以防斷路器突然跳閘，造成設(shè)備的更大損壞。油斷路器嚴(yán)重缺油的主要原因如下:放油閥門嚴(yán)重龜裂或關(guān)閉不嚴(yán)引起滲漏油，特別是使用水閥的設(shè)備應(yīng)更換為油閥。油位計(jì)玻璃裂紋或破損而漏油。修試人員多次放油后未作補(bǔ)充。氣溫突然下降且原來(lái)油量不足。

2.油斷路器火災(zāi)的主要原因

當(dāng)斷路器的動(dòng)觸頭和靜觸頭互相分離的時(shí)候產(chǎn)生電弧，電弧高溫使其附近的絕緣油蒸發(fā)氣化和發(fā)生熱分解，形成滅弧能力很強(qiáng)的氣體(主要是氫氣)和壓力較高的氣泡，使電弧很快熄滅。油斷路器的爆炸燃燒原因有以下幾個(gè)方面:

(1)斷路器的油面過低。如果油斷路器運(yùn)行油位過低，影響其滅弧性能。當(dāng)切斷電弧時(shí)，由于油位過低，冷卻電弧的油道路徑變短，對(duì)電弧的冷卻效果差，致使斷弧時(shí)間延長(zhǎng)或電弧難于熄滅，其結(jié)果可能使弧光沖出油面進(jìn)入緩沖空間，油被電弧分解出的可燃?xì)怏w也進(jìn)入緩沖空間與空氣混合，混合氣體在電弧作用下可能引起燃燒爆炸。如果油位過低，則斷路器的觸頭可能未浸泡在油中，觸頭斷開時(shí)未能熄滅電弧，切斷電弧時(shí)所產(chǎn)生的氣體來(lái)不及冷卻就沖出油面，這也會(huì)產(chǎn)生燃燒和爆炸。在高溫下與上層空間氣體混合也會(huì)發(fā)生燃燒和爆炸。有時(shí)容量很少，斷路器觸頭沒有浸在油內(nèi)，斷路器斷開時(shí)不能熄滅電弧，也會(huì)發(fā)生燃燒和爆炸。

(2)斷路器的油面過高。如果油面過高，使斷路器油面以上的緩沖空間減少，當(dāng)油路器開斷短路電流時(shí)，由于緩沖空間減少，切斷電弧產(chǎn)生的高壓油氣混合體可能沖出緩沖空間，形成斷路器噴油，甚至引起火災(zāi)。另外，由于緩沖空間的減少，高壓油氣混合氣體排入緩沖空間后，使緩沖空間的壓力增高，如果此壓力超過緩沖空間容器的極限強(qiáng)度，斷路器可能發(fā)生爆炸。在發(fā)生電弧時(shí)，油熱分解產(chǎn)生大量氣體，沖不出油面，這樣強(qiáng)大的氣體壓力就會(huì)劇烈地向各方面?zhèn)鬟f，傳導(dǎo)油箱，會(huì)使油箱承受不住壓力而發(fā)生爆炸。斷路器外殼或瓷套管污垢或受潮，造成對(duì)地閃絡(luò)、相間閃絡(luò)或內(nèi)部閃絡(luò)，其電弧引起火災(zāi)，引起油燃燒，而且能使分解出的氣體發(fā)生燃燒和爆炸。斷路器額定開斷電流太小，斷路器抽頭接觸不好，滅弧介質(zhì)性能受損或其他過當(dāng)操作引起過電壓等都可能引起火災(zāi)爆炸。

(3)斷路器的斷流容量不滿足要求。每種型號(hào)的斷路器都有額定的斷流容量，斷路器的斷流容量必須與電力系統(tǒng)的短路容量相適應(yīng)。如果斷路器的斷流容量小于電力系統(tǒng)的短路容量，當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，斷路器就不能切斷很大的短路電流，不能及時(shí)熄滅電弧，從而引起斷路器燃燒爆炸。或者由于設(shè)計(jì)不周，斷路器的斷流容量太小。由于電網(wǎng)的發(fā)展，系統(tǒng)短路容量的增大，原有斷路器的斷流容量不能滿足要求。斷路器制造質(zhì)量低劣，不能滿足產(chǎn)品銘牌參數(shù)要求。由于上述原因，當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，斷路器不能切斷短路電流，引起斷路器爆炸起火。

(4)檢修質(zhì)量不滿足要求。如檢修中隨意改變分、合閘速度，隨意改變斷路器的燃弧距離(滅弧室至靜觸頭間的距離)，均會(huì)使斷路器的斷流容量降低。

(5)液壓或氣壓太低。采用液壓操作機(jī)構(gòu)的油斷路器，由于操作機(jī)構(gòu)的液壓太低，斷路器分、合閘時(shí)，會(huì)造成慢分、慢合，而慢分、慢合會(huì)使觸頭間產(chǎn)生的電弧不易熄滅，引起斷路器爆炸。所以，采用液壓操作機(jī)構(gòu)的油斷路器，氣體滅弧斷路器都裝有液壓和氣體壓力閉鎖裝置，當(dāng)液壓、氣壓過度降低時(shí)，都會(huì)將斷路器閉鎖在原來(lái)的位置上。

(6)其他方面。生產(chǎn)油斷路器廠家眾多，魚龍混雜，有的廠家在產(chǎn)品上以劣充優(yōu)，以次充好，使油斷路器的開斷容量、額定電流等主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)不到要求，造成油斷路器在運(yùn)行中發(fā)生爆炸。另外，如雷擊、電網(wǎng)諧振過電壓等也會(huì)造成油斷路器爆炸。

3.試驗(yàn)及調(diào)整方面的原因

(1)沒有定期的試驗(yàn)。有關(guān)規(guī)程規(guī)定油斷路器必須每年進(jìn)行一次預(yù)防性試驗(yàn)。油斷路器在頻繁操作之后，可能引起本體或操作機(jī)構(gòu)變位，使斷路器合閘或跳閘速度過慢，增加了燃弧時(shí)間，使斷路器的滅弧性能降低，當(dāng)線路發(fā)生近距離短路故障(短路電流較大)時(shí)，由于大電流的沖擊，斷路器在合閘時(shí)無(wú)法完全滅弧而導(dǎo)致油斷路器發(fā)生爆炸。

(2)出廠時(shí)沒有進(jìn)行異相接地短路試驗(yàn)。在我國(guó)，及以下的電力網(wǎng)都采用不直接接地系統(tǒng)。所謂異相接地短路，則指在中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)中，發(fā)生在相異兩相，一個(gè)接地點(diǎn)在一相斷路器的內(nèi)側(cè)，而另一個(gè)接地點(diǎn)在另一相斷路器外側(cè)的兩點(diǎn)接地所構(gòu)成法電流故障，斷路器承受的這種開斷叫異相接地短路開斷。異相接地短路開斷后的工頻恢復(fù)電壓是相電壓的倍，對(duì)斷路器滅弧室的介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度要求較高，否則將會(huì)增大電弧電流過零開斷后的擊穿相重燃的概率，也能導(dǎo)致開斷的失敗甚至引起斷路器發(fā)生爆炸。

(3)調(diào)整不當(dāng)。工作人員的粗心大意和試驗(yàn)儀器的不完善，都會(huì)使油斷路器在跳閘、合閘的時(shí)間和速度的調(diào)整上發(fā)生誤差，或者滅弧室噴口距離、靜動(dòng)觸頭距離等關(guān)鍵部位的調(diào)整不符合要求，致使斷路器在大電流沖擊下發(fā)生爆炸。

4.運(yùn)行方面的原因

(1)運(yùn)行電壓過高。變電所都有無(wú)功功率補(bǔ)償裝置，下半夜負(fù)荷較低，由于沒有及時(shí)地退出部分電容器組，區(qū)域電網(wǎng)系統(tǒng)電壓升高。在系統(tǒng)中的某一部分發(fā)生短路故障時(shí)，流過斷路器的電流值極大，并且系統(tǒng)的電壓升高。保護(hù)動(dòng)作分閘時(shí)，對(duì)斷路器滅弧室的介質(zhì)恢復(fù)強(qiáng)度要求較高，可能導(dǎo)致斷路器不能在瞬間內(nèi)熄滅電弧而發(fā)生爆炸。

(2)運(yùn)行操作及維護(hù)不當(dāng)。如斷路器多次切斷短路電流后，按規(guī)定未及時(shí)安排檢修。斷路器自動(dòng)跳閘后，運(yùn)行人員不正確的多次強(qiáng)行送電，使斷路器多次受短路電流沖擊。這些均使斷路器斷流能力降低，并由此造成斷路器爆炸起火。

(3)絕緣油炭化、不純或不足。一般地，油斷路器允許經(jīng)過跳閘規(guī)定的次數(shù)后再進(jìn)行檢修(如DW5型油斷路器允許跳閘8 次)，運(yùn)行人員往往根據(jù)此規(guī)定來(lái)判斷是否該檢修換油。但是在實(shí)際中往往由于油斷路器在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)多次跳閘及合閘，使用過程中動(dòng)靜觸頭的磨損，動(dòng)靜觸頭的變動(dòng)，壓縮行程不足等原因都會(huì)造成油斷路器在線路故障時(shí)跳合閘的情況下，絕緣油炭化嚴(yán)重，使油斷路器易于爆炸。另外其他原因會(huì)使絕緣性能降低(如油斷路器密封不良造成油箱體內(nèi)部受潮)，也會(huì)使油斷路器在動(dòng)作時(shí)爆炸。

絕緣油不純。油斷路器的油大量游離碳化、大量老化、油內(nèi)進(jìn)潮、進(jìn)水，由于油質(zhì)不純，使斷路器內(nèi)部發(fā)生閃絡(luò)并導(dǎo)致爆炸。

絕緣油不足。油箱本身焊接工藝不良或斷路器檢修后連接處密封不嚴(yán)等原因引起滲漏油，使油斷路器內(nèi)部缺油無(wú)法滅火。如果運(yùn)行人員未及時(shí)發(fā)現(xiàn)，一旦油斷路器動(dòng)作必定引起爆炸。

5.結(jié)束語(yǔ)

斷路器在安裝前應(yīng)嚴(yán)格檢查，是否符合制造廠的技術(shù)要求。斷路器的遮斷容量必須大于裝設(shè)該斷路器回路的短路容量。檢修時(shí)，應(yīng)進(jìn)行操作試驗(yàn)，保證機(jī)件靈活可靠，并且調(diào)整好三相動(dòng)作的同期性。斷路器與電氣回路的連接要緊密，并可用試溫蠟片觀察溫度，觸頭損壞應(yīng)調(diào)換。檢修完畢應(yīng)進(jìn)行絕緣測(cè)試，并有專人負(fù)責(zé)清點(diǎn)工具，以防工具掉入油箱內(nèi)發(fā)生事故。投入運(yùn)行前，還應(yīng)檢查絕緣套管和油箱蓋的密封性能，以防油箱進(jìn)水受潮，造成斷路器爆炸燃燒。斷路器切斷嚴(yán)重短路故障后，即應(yīng)進(jìn)行檢查觸點(diǎn)損壞情況和油質(zhì)情況。

在運(yùn)行時(shí)應(yīng)經(jīng)常檢查油面高度，油面必須嚴(yán)格控制在油位指示器范圍之內(nèi)。發(fā)現(xiàn)異常，如漏油、滲油、有不正常聲音等時(shí)，應(yīng)采取措施，必要時(shí)須立即降低負(fù)載或停電檢修。當(dāng)故障跳閘重復(fù)合閘不良，而且電流變化很大，斷路器噴油有瓦斯氣味時(shí)，必須停止運(yùn)行，嚴(yán)禁強(qiáng)行送電，以免發(fā)生爆炸。

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［3］ 陸榮華.電氣安全技術(shù)手冊(cè)［M］.中國(guó)建筑工業(yè)出版社，1999.