高壓真空斷路器的應(yīng)用技術(shù)問(wèn)題

吳曉煜

摘 要：該文闡述了我國(guó)高壓真空斷路器的現(xiàn)狀，結(jié)合高壓真空斷路器的在應(yīng)用中出現(xiàn)的問(wèn)題，探討了相關(guān)的解決策略，并表述了高壓真空斷路器運(yùn)作的維護(hù)方法，意在優(yōu)化高壓真空斷路器的應(yīng)用技術(shù)，推動(dòng)我國(guó)電力事業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：高壓真空斷路器 應(yīng)用技術(shù) 問(wèn)題

中圖分類(lèi)號(hào)：TM74 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2015）03（c）-0033-01

1 我國(guó)高壓真空斷路器的現(xiàn)狀

20世紀(jì)70年代，高壓真空斷路器開(kāi)始被應(yīng)用于國(guó)內(nèi)的供電系統(tǒng)中，由于其存在結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用時(shí)間長(zhǎng)、輕便等特點(diǎn)，為相關(guān)人員所認(rèn)可，被大力推廣。但在高壓真空斷路器使用初期，仍存在很多問(wèn)題，如質(zhì)量缺乏保證、載流過(guò)電壓偏高、少數(shù)真空滅弧室出現(xiàn)漏氣問(wèn)題等。直至20世紀(jì)末，舉行的關(guān)于高壓真空斷路器的應(yīng)用推廣會(huì)議，才真正展現(xiàn)出我國(guó)高壓真空斷路器制造技術(shù)的迅猛發(fā)展，已成功躋身于世界同類(lèi)型產(chǎn)品的前列，為高壓真空斷路器在我國(guó)的應(yīng)用提供了起點(diǎn)。

2 真空滅弧室的漏氣問(wèn)題

為了避免對(duì)觸頭的過(guò)度燒損，延長(zhǎng)電氣的使用壽命，銅鉻觸頭材料結(jié)合縱向磁場(chǎng)滅弧原理被廣泛應(yīng)用到最新的高壓真空斷路器中。其中，如果缺乏對(duì)導(dǎo)電桿同心度的合理調(diào)整，將會(huì)出現(xiàn)陶瓷、縱向氣線、可伐金屬封接強(qiáng)度缺乏穩(wěn)定度，最終形成真空滅弧室的漏氣現(xiàn)象。在高壓真空斷路器中，真空滅弧室的波紋管通常是由厚0.15mm的不銹鋼油壓構(gòu)成。將高壓真空斷路器投入使用時(shí)，一旦對(duì)其使用環(huán)境缺乏全面的分析，對(duì)濕度、污穢程度、鹽物等沒(méi)能進(jìn)行科學(xué)選擇時(shí)，真空滅弧室中的波紋管極易被污染氣體、凝露等腐蝕，造成漏氣問(wèn)題的產(chǎn)生。因而，為確保真空滅弧室的正常工作，必須合理調(diào)整高壓真空斷路器同心度，綜合考慮各方面因素，選擇恰當(dāng)?shù)氖褂门c儲(chǔ)存位置。

3 合理選擇高壓真空斷路器電氣壽命

設(shè)備技術(shù)條件所規(guī)定的，與實(shí)際試驗(yàn)中具體的滿容量開(kāi)斷次數(shù)，即為高壓真空斷路器的電氣壽命。被投入使用的高壓真空斷路器觸頭在出現(xiàn)狀況時(shí)，無(wú)法進(jìn)行及時(shí)維修或更換，因而在高壓真空斷路器被投入使用前，必須確保其擁有較長(zhǎng)的電氣壽命。新一代的真空滅弧室在制作中，使用了銅鉻觸頭材料與縱向磁場(chǎng)電極?？v向磁場(chǎng)電極的使用，有效降低了作用于短路開(kāi)斷電流下的電弧能量，讓電弧較均勻地分布于觸頭表面。而銅鉻觸頭材料的使用對(duì)于單位電弧能量造成的觸頭燒損程度有較大的減緩作用。通過(guò)對(duì)縱向磁場(chǎng)電極與銅鉻觸頭材料的有機(jī)結(jié)合，大幅度延長(zhǎng)了高壓真空斷路器的電氣壽命?，F(xiàn)階段，國(guó)內(nèi)關(guān)于真空斷路器再開(kāi)斷、關(guān)合能力等方面的性能都比較可靠。

4 重視高壓真空斷路器機(jī)械參數(shù)調(diào)整

在設(shè)計(jì)高壓真空斷路器時(shí)，需要參考合閘速度、分閘速度、觸頭行程、觸頭合閘彈跳時(shí)間、觸頭分閘反彈幅值等機(jī)械數(shù)據(jù)，以確保高壓真空斷路器擁有較高技術(shù)性能。

國(guó)內(nèi)普通的高壓真空斷路器機(jī)械壽命均為10 000～20 000次，而目前正在研發(fā)機(jī)械壽命為30 000～40 000次的新型高壓真空斷路器。在高壓真空斷路器制造中，最復(fù)雜且要求最高的一部分即為電磁操作機(jī)構(gòu)制造，大部分制造廠都較難達(dá)到其標(biāo)準(zhǔn)。

國(guó)內(nèi)對(duì)高壓真空斷路器進(jìn)行分裝式制作，以確保其可靠性。在具體制作中，將斷路器主體與操動(dòng)機(jī)構(gòu)區(qū)別開(kāi)來(lái)，將單獨(dú)制作的操動(dòng)機(jī)構(gòu)與集體生產(chǎn)的斷路器，通過(guò)輸出軸連接在一起。因而，必須重視對(duì)高壓真空斷路器機(jī)械參數(shù)的調(diào)整，確保通過(guò)對(duì)機(jī)械參數(shù)的恰當(dāng)調(diào)整讓高壓真空斷路器的機(jī)械壽命與技術(shù)性能實(shí)現(xiàn)最佳效果，見(jiàn)表1。

5 提高高壓真空斷路器動(dòng)作的可靠性

國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的高壓真空斷路器受材料、技術(shù)、設(shè)備、觀念等因素的影響，在機(jī)械壽命與可靠度方面，還有待提升。因而，為了提升高壓真空斷路器的可靠性，需從一下四個(gè)方面著手。

首先，了解真空斷路器的構(gòu)造，清楚其使用性能及相關(guān)指標(biāo)，選擇最佳的使用條件，準(zhǔn)確地將先進(jìn)技能應(yīng)用于高壓真空斷路器運(yùn)作中。其次，合理調(diào)整高壓真空斷路器的機(jī)械參數(shù)，嚴(yán)格遵循相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。第三，實(shí)現(xiàn)對(duì)備品備件的規(guī)范化管理與儲(chǔ)存，確保其技能指標(biāo)和質(zhì)量達(dá)到一致。最后，總結(jié)分析高壓真空斷路器運(yùn)作中出現(xiàn)的事故，聯(lián)合相關(guān)部門(mén)，對(duì)真空斷路器進(jìn)行有針對(duì)性的改進(jìn)，提升其可靠性與及使用價(jià)值。

6 高壓真空斷路器的溫升

造成升溫的主要熱源為高壓真空斷路器中的回路電阻，其中，以滅弧室回路電阻為主，占整體回路電阻的50%以上。真空滅弧室回路電阻的重要組成部分為觸頭間隙接觸電阻，其觸頭系統(tǒng)被密封在真空滅弧室中，只能以動(dòng)、靜導(dǎo)電桿向途徑散熱。

真空滅弧室動(dòng)、靜兩端的連接方式存在區(qū)別，前者需通過(guò)導(dǎo)電夾、軟連接，連與連動(dòng)支架，后者可直接連與靜支架。因動(dòng)端連接較多，即便其向上運(yùn)動(dòng)散熱效果較好，但導(dǎo)熱路徑過(guò)長(zhǎng)，使整體溫升的最高點(diǎn)集中在動(dòng)導(dǎo)電桿與導(dǎo)電夾搭接部位上。在具體應(yīng)用中，對(duì)靜端散熱元件的充分利用，能最大程度分擔(dān)熱量，有效解決高壓真空斷路器中升溫過(guò)高的問(wèn)題。

7 真空斷路器的運(yùn)行維護(hù)

高壓真空斷路器在實(shí)際應(yīng)用中，既要注意其電氣壽命，避免高壓真空斷路器溫升過(guò)高，調(diào)整高壓真空斷路器機(jī)械參數(shù)，也要定期進(jìn)行維護(hù)和檢查，具體內(nèi)容如下。

（1）檢測(cè)斷路器的超程與行程。觸頭的磨損程度通過(guò)行程變表現(xiàn)出來(lái)，在10vK真空滅弧室中觸頭行程大致為12，超程為3。所以，需要對(duì)觸頭的超程與行程進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，確保其觸頭磨損量在保準(zhǔn)范圍之內(nèi)。

（2）檢測(cè)真空滅弧室是否漏氣。檢測(cè)真空滅弧室各部件，確定使用的部件明亮、清潔，一旦發(fā)現(xiàn)觸頭表面暗淡，電流開(kāi)斷時(shí)發(fā)出紅光，需及時(shí)查看真空滅弧室是否出現(xiàn)漏氣情況。

（3）檢測(cè)二次回路中接線與接地線的牢固程度，輔助開(kāi)關(guān)的接觸是否良好。一旦發(fā)現(xiàn)連接出現(xiàn)松動(dòng)，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行修理，確保整體運(yùn)行的安全、可靠。

（4）檢測(cè)導(dǎo)電回路的電阻值。定期對(duì)真空斷路器做直流電阻測(cè)量，確保其電回路的接觸電阻與真空觸頭的接觸電阻分別在100、40mΩ以內(nèi)。

（5）檢測(cè)傳動(dòng)部分潤(rùn)滑程度。經(jīng)常對(duì)傳動(dòng)部分進(jìn)行潤(rùn)滑，定期檢測(cè)操作機(jī)構(gòu)分、合閘部分的磨損程度，對(duì)于發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題，及時(shí)采取有效處理措施。

（6）采取限制過(guò)電壓措施。在高壓真空斷路器的維護(hù)中，對(duì)具有較高耐受沖擊電壓能力、雜散電容大的油浸變壓器，可進(jìn)行適當(dāng)維護(hù)。但對(duì)于操作頻繁而滯后的電爐變壓器以及耐受沖擊電壓能力較弱的干式變壓器，需進(jìn)行加裝保護(hù)，如裝設(shè)電容或金屬氧化物避雷器等。

（7）及時(shí)清理高壓真空斷路器。定期進(jìn)行高壓真空斷路器的清潔工作，清理干凈吸附在導(dǎo)電部分及絕緣子上雜質(zhì)與灰塵，確保其潔凈無(wú)灰塵。

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