10KV真空断路器的维护

1目录一、技术方案...................................................................................................................................21.1.真空断路器的特点.............................................................................................................21.1.1.优点..........................................................................................................................21.1.2.缺点..........................................................................................................................21.2.真空断路器的操作机构.....................................................................................................31.3.真空断路器的机械参数.....................................................................................................31.3.1.额定开距..................................................................................................................31.3.2.触头接触压力..........................................................................................................41.3.3.接触行程（或称压缩行程）..................................................................................41.3.4.平均合闸速度..........................................................................................................41.3.5.平均分闸速度..........................................................................................................51.3.6.合闸弹跳时间..........................................................................................................51.3.7.合、分闸不同期性..................................................................................................51.3.8.合、分闸时间..........................................................................................................51.4.真空断路器容易出现的问题.............................................................................................51.4.1.真空泡真空度降低..................................................................................................61.4.2.真空断路器分闸失灵..............................................................................................61.4.3.弹簧操作机构合闸储能回路故障..........................................................................71.4.4.分合闸不同期、弹跳数值大..................................................................................71.5..真空断路器的维护.............................................................................................................81.6.加强运行巡视.....................................................................................................................92一、技术方案真空断路器是以真空作为灭弧和绝缘介质。零部件都密封在绝缘的玻璃等材料制成的外壳内，动触杆与动触头的密封靠金属波纹管来实现。10kV真空开关作为新一代的、先进的开关设备，在电网系统中得到广泛应用。比10kV油开关，它具有开断容量大，灭弧性能好，机械电寿命长，运行维护量小，检修周期长等特点。当前，真空开关的缺陷率和故障率有上升趋势。主要表现为真空泡慢性漏气和机构卡阻等方面，这就要求我们切实加强真空开关维护管理工作。1.1.真空断路器的特点1.1.1.优点1、结构轻巧、触头开距小（10千伏，只有10毫米）、动作迅速、操作轻便、体积小、重量轻。2、燃弧时间短，因为触头处于真空中，基本上不发生电弧，极小的电弧一般只需半周波（0.01秒）就能熄灭，故有半周波断路器之称，而且与电流大小无关。3、触头间隙介质恢复速度快。4、使用寿命长。5、1.1.2.缺点1、操作过电压。真空断路器在操作时往往会产生较高的截流过电压和电弧重燃过电压，在运行管理中，需从技术上防止和抑制过电压。如适当加大触头开距，以抑制电弧重燃过电压；装设性能较好的金属氧化物避雷器或阻容保护装置进行预防等。2、真空灭弧室的漏气问题。随着真空灭弧室使用时间的增长和开断次数增多，以及受外界因素的作用，其真空度会逐步下降，影响它的开断能力和耐压水平。目前，普遍使用纵向磁场灭弧原理和铜铬触头材料，以减少触头烧损，提高电气寿命。但如果导电杆同心度调整不当，将影响真空灭弧室的封接强度，导致漏气。为了保证同心度的调整，合理的选择使用和储存环境，是解决真空灭弧室漏气问题的重要措施。3、合闸弹跳。在断路器合闸时，触头刚接触直至触头稳定接触瞬间为止的时间称为合闸弹跳时间，实践及理论分析均表明，它是影响灭弧室电寿命的重要因素。但由于其远小于合闸过程中电弧燃烧时间，一定范围内的弹跳最主要的危害是加速触头的摩损，导致灭弧室电寿命的缩短。合闸弹跳是由于动静触头的非弹性碰撞引起的，弹跳值大小与诸多因素有关，如触头弹簧的弹力、合闸速度、开距、触头材料、安装、调试质量、零部件的加工精度等等。4、温升。真空断路器的回路电阻是产生温升的主要热源，而灭弧室的回路电阻通常要占回路电阻的50%以上。触头与外壳之间的真空形成了热绝缘，因而产生的热量只能通过动、静导电杆向外部散热。真空灭弧室静端直接与静支架相连，动端则通过导电夹、软连接与动支架相连。因动端连接环节较多，导热路径较长，所以温升的最高点多集中于动导电杆与导电夹搭接部位。在3实际应用中，应结合过载能力差的特点，严格控制负荷电流，使其低于额定电流。1.2.真空断路器的操作机构真空断路器可配用电磁操作机构、弹簧操作机构2.1电磁操作机构：靠电磁力合闸并同时给分闸弹簧储能，分闸靠弹簧力的操作机称为电磁操作机构。电磁操作机构优点是结构简单，工作可靠，制造成本较低。缺点是合闸消耗的功率太大（17W至52W合闸线圈电流758-235A）。因此用户必须配备价格较贵的蓄电池组或整流电源装置（0.2-0.8S）只适用于110KV及以下的断路器。2.2弹簧操作机构：弹簧操作机构是利用已储能的弹簧为动力，弹簧储能靠电动机。弹簧操作机构因使用的弹簧类型不同，有各种形式。有压缩弹簧操作机构、弹簧操作机构的优点是：（1）不需要专门的操作电源。储能电动机功率小，交直流两用，使用方便。（2）没有油压和气压，因此也不需要这些压力的监控装置。弹簧操作机构的缺点是：（1）结构比较复杂，零件数量较多，加工要求高。（2）传动环节较多，有时会出现故障。1.3.真空断路器的机械参数1.3.1.额定开距额定开距是真空开关触头处在完全断开位置时，动静触头之间的最短距离。它决定于真空开关的额定电压、使用条件下开断电流的性质、触头材料及其耐压要求。在不同额定电压下，不同种类的真空开关触头开距的选择范围见表1。表1真空开关触头额定开距的选择范围种类额定电压/KV额定开距/mm真空接触器3~63~63~64~8真空断路器10359~1235~40真空负荷开关6~108~12从表1可知，真空接触器的触头开距选择得小些，主要是为了适应频繁操作的需要，以提高真空开关的电寿命和机械寿命，但牺牲了一定的耐压强度。断路器触头开距相对选得高些，但真空开关触头开距与耐压强度并非是呈线性关系。当额定电压超过一定值后，往往采用两个断口或多个开关管串联的方法来解决耐压问题。每一种真空开关触头开距都有技术条件的规定，开距太大太小都会引起开断能力下降，导致开关机械寿命降低。41.3.2.触头接触压力在无外力作用时，动触头在大气压作用下，对内腔产生一个闭合力使其与静触头闭合，称之为自闭力，其大小取决于波纹管的端口直径。灭弧室在工作状态时，这个力太小不能保证动静触这个接触压力有如下几个作用：1、保证动、静触头的良好接触，并使其接触电阻少于规定值。2、满足额定短路状态时的动稳定要求。应使触头压力大于额定短路状态时的触头间的斥力，以保证在该状态下的完全闭合和不受损坏。3、抑制合闸弹跳。使触头在闭会碰撞时得以缓冲，把碰撞的动能转为弹兴的势能，抑制触头的弹跳。4、为分闸提供一个加速力。当接触压力大时，动触头得到较大的分闸力，容易拉断会闹熔焊，减少燃弧时间，提高分断能力。触头接触压力是一个很重要的参数，满足不了上述各方面的要求，但触头压力太大，一方面需要增大合闸操作功，另外灭弧室和整机的机械强度要求也需要提高，技术上不经济。1.3.3.接触行程（或称压缩行程）目前真空断路器毫无例外地采用对接式接触方式。动触头碰上静触头之后就不能再前进了，触头接触压力是由每极触头压缩弹簧(有时称作合闸弹簧)提供的。所谓接触行程，就是开关触头碰触开始，触头压簧施力端继续运动至会闹终结的距离，亦即触头弹簧的压缩距离，故又称压缩行程。接触行程有两方面作用，一是令触头弹簧受压而向对接触头提供接触压力，二是保证在运行磨依后仍然保持一定接触压力，使之可靠接触。一般接触行程可取开距的20%~30%左右，10kV的真空断路器约为3~4mm。真空断路器的实际结构中，触头合闸弹簧设计成即使处于分闸位置，也有相当的预压缩量，