陳晨（國網(wǎng)湖北電力檢修公司荊門運維分部，湖北 荊門 448000）

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提高高壓斷路器可靠性的幾點建議

陳晨（國網(wǎng)湖北電力檢修公司荊門運維分部，湖北 荊門 448000）

隨著人民生活水平逐步提高，社會生產(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。為了滿足不斷增長的用電需求，國家對于電力設(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)。本文就對其中的重要一部分，即高壓斷路器這一設(shè)備的運行、開合以及其對電網(wǎng)整體運行的影響等做了一個簡單討論。如果斷路器發(fā)生故障，在電網(wǎng)出現(xiàn)故障時無法及時的切斷電源，那么勢必會導(dǎo)致故障范圍的擴大，從而影響人們的生產(chǎn)和生活，帶來的直接經(jīng)濟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于電網(wǎng)安全運行具有重要的現(xiàn)實意義，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)品的微縮化是大勢所趨。斷路器行業(yè)也順應(yīng)時代發(fā)展，朝著小型化邁進腳步。在整個設(shè)備結(jié)構(gòu)上來看，先是獨立整體式的設(shè)計，然后過度到設(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，這里提絕緣設(shè)計方面，同樣經(jīng)歷了三個階段：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。目前斷路器市場的競爭其實就是品牌與可靠性的競爭。如何在結(jié)構(gòu)設(shè)計上提高可靠性就是中壓真空斷路器設(shè)計的主要目標(biāo)。以下就從斷路器的機構(gòu)及絕緣性能兩方面對該型真空斷路器的特點及可靠性進行分析。

2　高壓斷路器的構(gòu)成和結(jié)構(gòu)特點

2.1 斷路器的構(gòu)成

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

2.2 高壓斷路器機構(gòu)特點分析

2.2.1 集成化設(shè)計

斷路器的使用頻率之高，使用強度之大，而且可能維修次數(shù)也較多，使得整個結(jié)構(gòu)設(shè)計要滿足可靠性原則，還要盡量簡單，易于維修；并且緊湊，減少不必要的零件，以容易調(diào)試安裝。操動機構(gòu)正是符合這樣的要求，整個機構(gòu)設(shè)計簡潔，各各傳動環(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 儲能傳動系統(tǒng)

一般多使用滾柱式離合器，其優(yōu)點十分明顯，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，電動機工作后通過齒輪傳動帶動主動輪順進針轉(zhuǎn)動，主動輪的內(nèi)壁帶動滾柱及離合拐臂順時針轉(zhuǎn)動，當(dāng)滾柱進入主動輪與被動軸形成的楔形腔中，這時主動輪與被動軸鎖在一起，被動軸及離合拐臂開始跟著主動輪一起轉(zhuǎn)動，機構(gòu)開始儲能，儲能彈簧在被動軸拐臂的帶動下被拉長，當(dāng)完成儲能后離合拐臂被限位停止轉(zhuǎn)動，之后主動輪、滾柱繼續(xù)轉(zhuǎn)動時，由于離合拐臂被限位滾柱被推回到楔形另一端，主動輪與被動輪到此分離，實現(xiàn)主動輪與被動輪離合。

3　故障種類和提高穩(wěn)定性原因分析

斷路器經(jīng)常出現(xiàn)回路的某一個元件使用頻率過高而導(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、運行中過熱等?，F(xiàn)將故障發(fā)生的原因以及一般故障的處理對策分析如下。

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拢孩匐姎夤收稀＂跈C械故障。細致劃分為5個方面原因?qū)е拢壕€路故障、操作不當(dāng)、電氣二次回路故障、電源問題。

（2）斷路器拒絕合閘判斷方法

通常的方法就是詳細檢查。對于電源是否連接正常、回路是否正常工作、熔絲、熔斷器之類的設(shè)備是否完好無損，是否正常接觸等都要有一個全面檢查的過程。反復(fù)合閘，檢查拒絕合閘是不是因為操作不當(dāng)引起?？刂崎_關(guān)放在O位置，檢查合閘的鐵芯是否工作。如果工作說明不是電氣方面的問題。經(jīng)過檢查以后如果排除了電氣方面的問題，則說明斷路器不工作是機械方面的問題。

（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、控制開關(guān)是否因為撫慰過快，或者是沒有到位，轉(zhuǎn)換開關(guān)的位置是否有異。

④檢查合閘的電源電壓是否過高或過低，合閘保險是否有熔斷現(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)卡死問題。

3.2 斷路器拒絕跳閘

斷路器的拒跳在實際的運行當(dāng)中，對電網(wǎng)的安全威脅最大。如果在遇到故障時，斷路器拒跳則會導(dǎo)致一級斷路器跳閘，會導(dǎo)致故障范圍擴大，造成大面積的停電。

（1）斷路器拒跳的可能性有很多，常見的一般有電壓過低或者是某一機械出現(xiàn)問題；各個設(shè)備的接觸點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械故障，判斷過程如下：檢查是否因為電源電壓導(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械問題；反之如果鐵芯工作無力，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。高壓斷路器誤跳時需要確定是否是因為操作不當(dāng)造成的。如排除操作不當(dāng)，其原因就有可能是繼電保護回路上的故障。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用電的處理方法，就是將線路斷路器誤跳閘，通過手動或者是自動合閘的方式重新合閘。

3.4 密封失效

一般有經(jīng)驗的工作人員在發(fā)現(xiàn)例如漏油漏氣現(xiàn)象的時候，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常見問題，原因有很多，主要可能是密封材料不達標(biāo)，或者密封施工的時候焊接與安裝工序不夠精密。斷路器密封失效會導(dǎo)致滲油或者是漏油，如果是外部滲油，則會導(dǎo)致斷路器在切斷電流的過程中，電弧依舊不能熄滅，引發(fā)爆炸事故。且滲油會對機組有侵蝕作用，降低其絕緣度。如果發(fā)生內(nèi)部滲漏油，則會引發(fā)液壓機構(gòu)頻繁的打壓，高壓油會向低壓油區(qū)擴散滲油。需要找專業(yè)的維修人員或者是返回廠家維修。

3.5 運行中過熱

斷路器在運行中通常會出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，根據(jù)發(fā)熱原因與熱源來說可以分為內(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)熱的原因是施工時候質(zhì)量不過關(guān)，壓接不緊導(dǎo)致的電阻過大，其次是檢修的遺漏或者是不到位導(dǎo)致接觸面過于粗糙，或者是安裝時，安裝位置不當(dāng)導(dǎo)致。斷路器內(nèi)部發(fā)熱一般為動靜觸頭發(fā)熱，其原因主要由于負荷過高，或者是觸頭接頭的電阻過大，環(huán)境溫度過高等原因。

4　結(jié)束語

高壓斷路器作為電網(wǎng)間的重要設(shè)備之一，一旦出現(xiàn)問題必將造成巨大損害情況，對電網(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，任何一個組件都是一門學(xué)問。隨著電網(wǎng)智能化理論的提出與實踐的探索，斷路器的發(fā)展必將走向一個新的階段。作為相關(guān)研究人員與從業(yè)人員，一定要立足實際，尋求創(chuàng)新，維護電網(wǎng)安全，以保障國計民生。

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陳 晨（1987-），男，本科，主要從事變電運維工作。

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2016-2-21