真空断路器常见故障分析与处理

郭小燕+朱伯涛+蒋春悦+刘哲

摘要：文中重点介绍了真空断路器操动机构常见故障分类，并针对操动机构二次回路常见故障介绍了“四步法”对故障进行分析处理和排除，对于实际开展真空段漏气检修和故障处理工作具有指导意义。

关键词：真空断路器；操动机构；故障；

一、真空断路器常见故障

真空断路器常见故障主要集中在操动机构上。操动机构故障，可能是电气故障，也可能是机械故障。根据多年的检修经验，将操动机构故障缺陷归纳为以下几种情况[1-2]：

1.短路。送电操作时，表现为断路器不动作，电流很大，导线发热软化，电气元件也可能烧坏，切断操作电流时触头产生很大弧光。这种情况，原因可能是操作线路接错，机构本身接线有差错，受电回路未接入负载线圈；内部接线松脱，构成短路点；布线受外部机械砸伤形成短路点等。

2.合闸和分闸操作中其中一个拒动。很可能是由于辅助开关触点位置调整不当，一对触点接触量过大，而另一对却不接触的原因造成。

3.合不上闸或合后即分。可能是由于操作电压太低；断路器动触杆接触行程过大；辅助开关联锁电接点断开过早等原因造成。

4.分不了闸。可能是由于分闸铁芯内有异物使铁芯受阻动作不灵；分闸脱扣半轴转动不灵活；分闸的铜撬板太靠近铁芯的撞针端部，便铁芯分闸时不能产生足够的加速力；半轴与掣子扣接量太大等原因造成。

5.分、合闸线圈烧毁。可能是由于分、合不了闸造成，在断路器分、合闸操作中辅助开关没有联动旋转至分、合闸位，可能是机械连接卡滞或松脱；辅助开关震松移位，造成分、合闸后辅助开关的分、合闸接点没有断开。

6.分闸或合闸电磁铁微动或动作缓慢。可能是由于电磁铁铁芯位置或行程调整不当；由两个线圈串联（220V时）或并联（110V时）组成的电磁铁芯线圈，相互极性接反；线圈内部产生匝间短路，此时回路中电流很大而电磁力却很小；零部件锈蚀严重；铁屑或灰尘落入铁芯间隙或导槽中。

针对操动机构出现的缺陷故障，消除时，不论从原理上还是实际工作中，我们首先要排除机械故障，判断不是由于机械原因造成的故障，这需要手动分合几次，判断机械动作是否可靠，如果机械部分没有问题，再从电气回路中查找原因，在电气消缺时，针对某种设备，要注意其是否存在家族缺陷史，是否以往经常出现某些部件损坏（比如線圈烧毁等），或者依据经验判断，从而可以大大缩短排故消缺的时间，提高工作效率。

二、真空断路器故障分析处理

真空断路器的常见故障主要集中在操动机构，操动机构又主要集中在二次回路上，真空断路器二次回路故障分析处理，可以按照询问情况、分析电路、断电检查和通电检查四个步骤进行检查排除。

1.询问情况

处理故障前，电气维修人员应向设备运行或操作者了解发生故障的状况，包括以下几个方面：

（1）故障发生在运行前、运行后、还是发生在运行中。是运行中自动跳闸，还是发现异常情况后由操作者停下来的。

（2）发生故障时，设备处在什么状态，进行哪些操作，按了哪个按钮，扳动了哪个开关。

（3）故障发生前后有何异常情况，如声音、气味、弧光等。

（4）设备以前是否发生过类似故障，是如何处置的。

（5）电气维修人员向操作者了解情况后，还应与机械维修人员、操作者共同分析判断是机械故障，还是电气故障，或者是综合故障。

2.分析电路

确认是电气故障后应参阅该设备的电气原理图及有关技术说明书进行电路分析，大致地估计有可能发生故障的部位，分析是主电路还是控制电路，是交流电路还是直流电路。分析故障时应有针对性，如有接地故障，一般应先考虑开关柜外的电气装置，后考虑开关柜内电器元件的短路和短路故障。分析复杂电路时，可分成若干单元，逐个进行分析判断。

3.断电检查

（1）检查电源线进口处，有无碰伤、砸伤而引起的电源接地、短路等现象。

（2）开关柜内熔断器有无烧损痕迹。

（3）观察电线和电气元件有无明显的变形损坏，或因过热、烧焦和变色而有焦臭气味。

（4）检查限位开关、继电保护及热继电器是否动作。

（5）检查断路器、接触器、继电器等电器元件的可动部分及触头动作是否灵活。

（6）检查可调电阻的滑动触头接触是否良好，电刷支架是否有窜动离位情况。

（7）用绝缘电阻表检查电机及控制回路的绝缘电阻，一般不应小于0.5MΩ。

（8）对故障部分导线、电器元件、电机等可用试验信号灯或万用表进行通断检查。

4.通电检查

如果断电检查仍未找到故障，可对电气设备做通电检查。

（1）在对开关设备进行通电检查时，一定要在操作者的配合下进行，以免发生意外事故。

（2）通电检查前，要尽量使一次主回路与断路器断开，并使断路器置于试验位置，机械部分的传动、防误联锁应在正常的位置上，将电气控制装置上相应转换开关置于零位，行程开关恢复到正常位置。

（3）每次通电检查的部位、范围不要过大，范围越小，故障越明显。检查顺序：一般先检查控制电路，后检查主电路；先检查辅助系统，后检查主传动系统；先检查控制系统，后检查调整系统；先检查交流系统，后检查直流系统；先检查重点怀疑部位，后检查一般部位。

（4）对开关设备等比较复杂的电气回路进行故障检查时，应在检查前考虑或拟定好一个初步检查顺序，将复杂电路划分为若干单元，逐个单元地查下去，避免遗漏故障点。

（5）断开所有开关，取下所用熔断器，再按顺序逐一插入需检查部位的熔断器，然后和上开关，观察有无冒火、冒烟、熔丝熔断现象。如无上述现象，给予动作指令，观察各电器元件是否按要求顺序动作。认真地逐项顺序检查。

4总结

真空断路器是电网的主流设备，在电力系统中发挥着重要作用，真空断路器作为一种成熟的开关设备，使用广泛，运行可靠，维护量小，有效的开展典型故障分析处理，有助于提高现场检修人员的技能水平。

参考文献：

[1]河北省电力公司组编.变电检修现场技术问答.中国电力出版社，2013.

[2]郭贤珊.高压开关设备生产运行实用技术.北京：中国电力出版社，2008.

作者简介：郭小燕（1979-），男，学历：研究生，单位：国网河北电力培训中心，研究方向：变电设备检修