高压真空断路器应用中存在的问题

高压真空断路器应用中存在的问题

真空断路器因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名；其具有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的优点，在配电网中应用较为普及。尤其是lOkV真空断路器，基本上完全取代了其它介质熄弧的断路器而被广泛应用，为高压断路器选型的首选设备，但是任何一种新产品、新技术的开发应用都不是万无一失的，必然存在一时的不足之处，都有一个逐步完善的过程。真空断路器的普遍应用，对某些问题仍应慎重对待、合理选择，确保电力系统的安全运行。

一、高压真空开关应用中的问题

1、机械寿命

无论是分体式或联体式，一台真空断路器多则由数百个机械和电气元件组成，而每一个零部件的加工和工艺缺陷、相互配合链接咬合都将直接影响到高压断路器的机械特性。同时与操动机构配套的辅助开关、微动开关、减速器、接线端子等绝大部分都是外协件，存在有一定的分散性，质量难以达到100％，这些问题都是直接影响真空断路器机械寿命的主要因素。根据相关资料报道，国家高压电器质量监督检验中心于2003年第一季度对高压开关行业的生产企业生产的12－40.5KV户内户外交流高压真空断路器实施了产品质量国家监督抽查。本次对高压开关行业实施的产品质量国家监督抽查地域覆盖北京、福建、甘肃、广东、河南、江苏、山东、陕西、上海、浙江共10

个省（直辖市），占全国生产企业总数的10％左右，合格率为78.6％。部分产品的机械寿命仅有企业标准规定的十分之一。在本次抽查中，个别企业产品机械寿命试验不合格，机械寿命最少的仅有2004次，为企业明示标准规定次数（20000次）的十分之一。此情令人堪忧。我国高压真空断路器的机械寿命一般为10000～20000次，正在开展将机械寿命提高到30000～40000次的研究工作。

2、使用环境温度

高压真空断路器的使用环境温度上限不高于40℃，下限户内产品不低于-5℃，户外产品不低于-40℃。高寒地区户内产品不低于-25℃，户外产品不低于-40℃。无论是户内产品还是户外产品均可以经受产品技术条件规定的-55℃低温试验，同时均允许在-30℃时储运。但是在实际使用过程中，当环境气温较低时，断路器传动机构的摩擦力明显增大，常温情况下断路器的分、合闸操作力显然满足不了克服低气温时机构的摩擦力要求，导致分、合闸不能到位。如果此时开断、关合短路故障电流时，势必会出现异常，甚至发生爆炸。所以，对于产品说明书注明的使用环境温度在特殊使用环境现场，应追究环境温度下限值进行合、分闸速度的试验，验证合格后即认可，绝不应盲从。

3、操动机构问题

进几年我油田变电所开关无油化改造，使得一批只换本体，不换机构的真空断路器在装运行。操动机构能否满足真空断路器可靠分合闸，并未进行过权威性的试验性，出现的问题相对多一些。这类真空断路器，应缩短检修周期，特别是要加强对操动机构和传动部分的检

修维护。在经过满负荷或切断近距离短路故障后，必须进行全面检查和特性试验。有条件时，建议尽快更换为联体式真空断路器，以提高真空断路器的整体可靠性。

4、绝缘问题

绝缘事故的主要原因：一方面是高压断路器的绝缘件设计制造质量不符合技术标准的要求，拉杆拉脱，使运动部分操作不到位。另一方面是高压断路器在安装、调试、检修过程中工装工艺不到位。所以，严格高压断路器工装工艺流程、外购件检验、装配环境清洁度以及必备的检测手段等是杜绝绝缘事故发生的重要措施。必须引起设计、制造和应用部门的高度重视。

5、断口的工频耐压

目前真空断路器中灭弧室真空度的在线监测仍无成熟的技术手段，许多科研单位对真空灭弧室真空度的在线监测仍处于研制开发阶段，在实际应用中，应以对灭弧室断口定期的工频耐压作为真空断路器断口间绝缘介质强度的判断依据。灭弧室真空度的下降可能使断路器在分闸时动、静触头之间产生放电击穿，严重地威胁着高压真空断路器的安全运行。所以，在真空断路器检修工艺规程中，明确规定有对真空断路器灭弧室工频耐压试验的周期和标准，在应用中必须给以重视。

6、高压真空断路器的温升

高压真空断路器的回路电阻是影响温升的主要热源，而灭弧室的回路电阻通常要占高压真空断路器回路电阻的50%以上。触头间隙接

触电阻是真空灭弧室回路电阻的主要组成部分，因为触头系统密封于真空灭弧室内，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。虽然动端向上运动有利于动端散热，但因动端连接环节较多，导热路径较长，所以高压真空断路器温升的最高点多集中于动导电杆与导电夹搭接部位。在实际应用中，有效的利用静端有利于散热的元件，迫使触头间隙热量比较多的从静端导出，分流动端的热量，是解决高压真空断路器温升偏高的有效措施。

二、结束语

高压开关行业正处在快速发展的大好时期，各个电压等级都有数量众多的制造企业，都有产量多质量高的产品，并且每年都有新产品问世。这就要求生产厂家在产品制造过程中，应不断完善产品结构设计、提高制造工艺水平、提高设备运行的可靠性。这样才能满足了市场的需要，对电力工业乃至国民经济作出了重要贡献。