【正文】 ，動導電桿上有明顯的綠銹，波紋管上有少量綠色斑點，有的觸頭表面已嚴重燒損。（2）1998年某省電力系統(tǒng)共發(fā)生10起10kV高壓真空開關(guān)柜事故，其中5起是因為真空滅弧室漏氣所致。（3）1996年某毛紡廠對10kV真空斷路器進行投運前試驗時，發(fā)現(xiàn)B相斷口的絕緣電阻為100MΩ（用2500V、2500MΩ兆歐表測量），當對該斷口進行交流耐壓試驗時，試驗電壓升到 17kV就發(fā)生火花放電。（4）1997年某空調(diào)集團對35kV真空斷路器斷口進行交流耐壓試驗時，電流劇增，試驗電壓加不上去，當用 2500V、2500MΩ兆歐表測量斷口的絕緣電阻僅有 。（5）某10kV高壓真空斷路器，投運前在合閘位置通過了交流耐壓試驗。但時隔6個月投入運行時發(fā)生了故障，其現(xiàn)象是還沒有合斷路器真空滅弧室內(nèi)就出現(xiàn)火花放電。2 真空滅弧室內(nèi)部金屬材料含氣釋放在真空滅弧室最初幾次電弧放電過程中，觸頭材料中釋放出一些殘存的微量氣體，使滅弧室壓力在一段時間內(nèi)上升。在這些微量氣體排盡之后，它們產(chǎn)生的壓力將維持在一個不變的水平上。隨觸頭材料的不同，這一排氣過程持續(xù)的時間和最終達到的壓力值也不同，良好的觸頭材料，由于電弧放電產(chǎn)生的氣體壓力很低，甚至在合金中含有鉻等具有吸氣能力的金屬，所以這一壓力能很快趨于穩(wěn)定。三、真空度的檢測由上述，真空滅弧室的真空度會降低。當其真空度降低到一定數(shù)值時將會影響它的開斷能力和耐壓水平，因此必須定期檢查真空滅弧室管內(nèi)的真空度?！兑?guī)程》規(guī)定，在大、小修時要測量真空滅弧室的真空度。目前采用的檢測方法如下1 火花計法這種方法是采用火花探漏儀檢測。檢測時將火花探漏儀沿滅弧室表面移動，在其高頻電場作用下內(nèi)部有不同的發(fā)光情況，根據(jù)發(fā)光的顏色來鑒定真空滅弧室的真空度。若管內(nèi)有淡青色輝光，說明其真空度在133X103Pa以上，若呈蘭紅色，說明管子已經(jīng)失效；若管內(nèi)已處于大氣狀態(tài)，則不會發(fā)光，這種方法比較簡單，但只適用于玻璃管真空滅弧室。2 觀察法由于真空滅弧室內(nèi)部真空度降低時常常伴隨著電弧顏色改變及內(nèi)部零件氧化，所以對玻璃外殼的真空滅孤室可以定期觀察。正常時內(nèi)部的屏蔽罩等部件表面顏色應很明亮，在開斷電流時發(fā)出的是蘭色弧光；當真空度嚴重降低時，內(nèi)部顏色就會變得灰暗，在開斷電流時將發(fā)出暗紅色弧光。這種方法也只適用于玻璃管真空滅弧室，而且也只能作定性檢查。3 交流耐壓法這是運行中常用的檢測方法?！兑?guī)程》規(guī)定，要定期對斷路器主回路對地、相間及斷口進行交流耐醫(yī)。試驗電壓值如表4－2所示。其試驗方法如下：觸頭開距為額定開距，在觸頭間施加額定試驗電壓，如果真空滅弧室內(nèi)發(fā)生持續(xù)火花放電，則表明真空度已嚴重降低，否則表明真空度符合要求。實踐表明，采用交流耐壓法檢測嚴重劣化的真空滅孤室的真空度是一種簡便有效的方法。應當指出，對已安裝好的真空滅弧室按表4－2規(guī)定的試驗電壓進行耐壓試驗存在一定困難，為簡化現(xiàn)場試驗步驟又滿足試驗要求，有人對10kV真空斷路器提出圖4－6所示的試驗方案。該方案采用兩臺 50／，其低壓側(cè)分別經(jīng)各自的自耦調(diào)壓器接于不同的相電源。將其高壓側(cè)輸出端分別接于斷路器上下引出線上。因為42kV／＝。同時也不會對真空斷路器的其它絕緣部分造成影響。進行交流耐壓試驗時應注意的問題如下： l）真空滅弧室的觸頭要保持在額定開距。對整機來說只要分閘即可，對單只滅弧室來說需要仔細設(shè)計夾具，在進行拉開距離操作時不應損壞波紋管，將滅弧室垂直放置。在滅弧室動、靜兩電極端施加交流試驗電壓。2）加壓過程是電壓自零逐漸升至70％額定工頻耐受電壓時,穩(wěn)定1min，然后再用半分鐘時間，均勻升至額定交流試驗電壓，能保持lmin，不出現(xiàn)試驗設(shè)備跳閘或電流突變即為合格。交流試驗電壓在42kV以上時，則有X射線輻射，一般應有射線防護裝置，或者操作者與試品之間的距離應足夠遠。35kV及以下的真空滅弧室正常工作時，或者滅弧室觸頭端口間電壓低于30kV時，所產(chǎn)生的X射線很微弱，在電氣安全距離之外，對人體沒有危害。3）試驗變壓器電流的整定。對于單只真空滅弧室進行交流耐壓試驗時，高壓側(cè)電流應整定在20mA；當一次試驗的滅弧室數(shù)量為2～6只時，高壓側(cè)電流應整定在40mA；對于220V／50－100kV的試驗變壓器來說，低壓側(cè)過流繼電器的整定電流視變壓器容量大小可以是10A或20A。這一整定電流不宜太小。因為真空滅弧室在做交流耐壓試驗時，其絕緣外殼可能產(chǎn)生泄漏電流。特別是在濕熱環(huán)境下做試驗，泄漏電流可能會更大一些，加上管內(nèi)電極間呈脈沖形式的“暗電流’的共同作用，會引起變壓器初級電流繼電器跳閘造成誤判。在使用現(xiàn)場，試驗變壓器往往容量較小，要特別注意在濕熱氣候條件下不要產(chǎn)生誤判。 4）當試驗變壓器容量較大時，應在高壓側(cè)設(shè)置50kΩ左右的限流電阻，該電阻是很必要的。它既可以保護試品，也可以保護試驗設(shè)備。在試驗裝置符合要求的情況下，適當提高交流試驗電壓，使管內(nèi)產(chǎn)生短時貫穿性放電，并不會導致滅弧室的損壞，但是較長時間的管外電弧（500ms以上）將可能導致滅弧室絕緣外殼的損傷，這是不允許的。 5）真空滅弧室在進行交流耐壓試驗時，滅弧室內(nèi)往往會發(fā)往多種形式的發(fā)光現(xiàn)象，特別是玻璃外殼的斷路器，十分明顯。大功率電真空器件的內(nèi)部在強電場作用下的發(fā)光現(xiàn)象可以有多種原因，如①絕緣構(gòu)件由于電荷積累的原因在放電時產(chǎn)生的亮點；②瞬間電荷轉(zhuǎn)移在真空中形成的運動著的火花；③玻璃內(nèi)壁淡青色的輝光等等。這些發(fā)光現(xiàn)象都是電真空器件特有的正常發(fā)光現(xiàn)象，均與真空度無關(guān)。與產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、材料、內(nèi)部清潔程度有關(guān)。只有當滅弧室內(nèi)部產(chǎn)生了充滿滅弧室內(nèi)空間的輝光時，才可據(jù)此判為滅弧室內(nèi)真空度不良。這種輝光的顏色與氣體成分有關(guān)：空氣為紫紅色，氫氣為桔紅色，酒精為白色，水汽為白中略顯黃色等等。當滅弧室內(nèi)產(chǎn)生明顯輝光時，也就承受不了lmin的額定交流試驗電壓試驗。因此，用交流耐壓法判定一只真空滅弧室的真空度是否合格時，要看測試儀表的指針是否有突變，要看試驗設(shè)備過流繼電器是否動作跳閘。如果單憑滅弧室內(nèi)的發(fā)光現(xiàn)象來判定滅弧室是否合格，即使是很有經(jīng)驗的測試人員也難免出現(xiàn)誤判。 第三節(jié) 常見故障及其處理運行經(jīng)驗表明，真空斷路器在運行中除出現(xiàn)真空滅弧室漏氣外，還容易發(fā)生接觸電阻增大，操動機構(gòu)卡滯，分、合閘線圈燒毀等故障。一、接觸電阻增大1 原因真空滅弧室的觸頭接觸面在經(jīng)過多次開斷電流后會逐漸被電磨損，導致接觸電阻增大，這對開斷性能和導電性能都會產(chǎn)生不利的影響。因此《規(guī)程》規(guī)定要測量導電回路電阻。2 處理方法對接觸電阻明顯增大的，除要進行觸頭調(diào)節(jié)外，還應檢測真空滅弧室的真空度，必要時更換相應的滅弧室。應當指出，調(diào)節(jié)觸頭時要注意頭觸頭的彈跳。例如，某變電所在交接試驗時發(fā)現(xiàn)10kV真空斷路器接觸電阻過大，立即將接觸電阻調(diào)小，但觸頭的彈跳又過大。將彈跳限制在標準（不大于2ms）內(nèi)，接觸電阻又不符合要求了。為尋求一個動態(tài)的平衡點，應對觸頭進行反復調(diào)整和測試 直到滿足要求為止。測量真空斷路器觸頭彈跳時間的方法如下：（1）采用記錄型示波器，將合閘過程中觸頭接觸信號記錄下來，接觸信號上的鋸齒狀脈沖線條長度就是觸頭彈跳時間。（2）采用開關(guān)特性測試儀測量觸頭合閘彈跳時間。如果測得的觸頭合閘彈跳時間大于規(guī)定值，可從下列幾方面采取措施：（1）適當增大觸頭彈簧的初壓力。（2）調(diào)整傳動機構(gòu)，利用機構(gòu)在合閘位置超過主動臂死點時傳動比很小的特點，將機構(gòu)向靠近死點方向調(diào)整，可減小觸頭合閘彈跳。二、操作機構(gòu)故障1 跳躍現(xiàn)象采用CD直流操動機構(gòu)的真空斷路器，其機構(gòu)狀態(tài)圖參見圖6－3，機構(gòu)在運行時，有時會發(fā)現(xiàn)機構(gòu)合閘線圈通電后，合閘鐵心沒有達到合閘終點位置，軸7沒能被支架6托住而返回使斷路器分閘。此時合閘信號又未切除，合閘線圈再次得電，鐵心又馬上合閘……分閘，如此急速的連續(xù)分合幾次，稱為“跳躍”現(xiàn)象，發(fā)生“跳躍”現(xiàn)象的原因及處理方法是：（1）掣子是否有卡滯現(xiàn)象，或掣子與環(huán)間隙未達到 。若超出此要求時，卸下底座，取出鐵心，調(diào)整鐵心頂桿高度，使其達到間隙要求。（2）合閘線圈被輔助開關(guān)過早切斷合閘電源，此時應調(diào)整輔助開關(guān)拉桿長度，使斷路器可靠合閘。2 CT型彈簧操動機構(gòu)常見故障及處理方法在調(diào)整扇形板與半軸扣接量的過程中，常見故障及處理方法如下：（1）半軸自行復位困難。其原因是半軸復位扭簧軟。處理方法是換復位扭簧保證其質(zhì)量。（2）合分閘信號給出后，半軸不動作。其原因是推板角度不適，有松動，半軸轉(zhuǎn)動不靈活。處理方法是旋緊推板螺釘，調(diào)整推板角度，在半軸的轉(zhuǎn)動部位加潤滑油。（3）機構(gòu)與斷路器連接后，扇形板不能復位到正常位置。其原因是機構(gòu)輸出軸分閘位置不正確。處理方法是調(diào)整機構(gòu)與斷路器之間的拉桿長度來調(diào)整機構(gòu)輸出軸的分閘位置。在調(diào)整微動開關(guān)的過程中，常見的故障及處理方法如下：（1）機構(gòu)合閘彈簧儲能不到位（2）機構(gòu)電機不斷電。其原因是微動開關(guān)安裝位置不合適，前者為微動行程開關(guān)偏下致使合閘彈簧尚未儲能完畢，微動行程開關(guān)觸點已經(jīng)轉(zhuǎn)換，切斷了電機電源。后者為微動行程開關(guān)偏上，致使合閘彈簧儲能完畢后，微動開關(guān)觸點還沒有得到轉(zhuǎn)換，電機仍處于工作狀態(tài)。處理方法是可通過調(diào)整微動開關(guān)上下位置來實現(xiàn)電機準確斷電。三、拒動現(xiàn)象在真空斷路器檢修和運行過程中，有時會出現(xiàn)不能正常合間或分閘的現(xiàn)象，被稱為拒動現(xiàn)象。當發(fā)生拒動現(xiàn)象時，首先要分析拒動的原因，然后針對拒動的原因進行處理。分析的思路是首先查找控制回路，若確認控制回路無異常，再在斷路器方面查找，若斷定故障確實出在斷路器方面，再將斷路器從線路上解列下來進行檢修。真空斷路器發(fā)生的振動現(xiàn)象、原因及處理方法如表4－4所示。四、分閘線圈燒毀理論分析表明，在吸合與分閘過程中，線圈只是瞬時通電，線圈通電時產(chǎn)生的熱量不足以引起溫度上升，即使連續(xù)多次分合閘也不至于發(fā)生燒毀線圈現(xiàn)象。但現(xiàn)場曾多次發(fā)生分閘線圈燒毀事故，其原因大都是由于輔助觸頭接觸不良或分閘線圈吸合過程中銜鐵動作中途受阻、機械卡滯等原因引起線圈長時間通電且沒有完成分閘操作所致。通常的處理方法是更換輔助開關(guān)、調(diào)整分閘與合閘機械傳動部件或者是打磨輔助觸頭。有時合理調(diào)整輔助開關(guān)安裝位置、調(diào)節(jié)操作連桿對輔助開關(guān)的壓力和行程，也能使其接觸良好。為給故障診斷和分析提供依據(jù)，真空斷路器投入運行后應進行定期巡視檢查，有人值班的變電所或發(fā)電廠廠用真空斷路器每天當班巡視不少于1次，無人值守的變電所，可根據(jù)具體情況確定，通常每旬不少于1次。巡視檢查項目如下（1）分、合指示器指示是否正確，其指示應與當時實際運行工況相符。（2）支持絕緣子有無裂痕、損傷，表面是否光潔。（3）真空滅弧室有無異常（包括有無異常聲響），如果是玻璃外殼可觀察屏蔽罩的顏色有無明顯變化。（4）金屬框架或底座有無嚴重銹蝕和變形。（5）可觀察部位的連接螺栓有無松動、軸銷有無脫落或變形。（6）接地是否良好。（7）引線接觸部位或有示溫蠟片的部位有無過熱現(xiàn)象，引線弛度是否適中。表4－5給出真空斷路器故障判斷和處理方法、供參考。 第五章 操 動 機 構(gòu)操動機構(gòu)是斷路器的重要組成部分，斷路器的工作可靠性在很大程度上依賴于操動機構(gòu)的動作可靠性。斷路器事故分析證明，由于操動機構(gòu)原因而導致斷路器的事故占總事故的60％以上，足見操動機構(gòu)對斷路器工作性能和可靠性起著多么重要的作用。 斷路器的全部功能，最終都體現(xiàn)在觸頭的分合動作上。觸頭的分合動作要通過操動機構(gòu)來實現(xiàn)，人們把從提供能源到觸頭運動的全部環(huán)節(jié)統(tǒng)稱為操動系統(tǒng)（或操動裝置）。因此，操動系統(tǒng)包括操動機構(gòu)、傳動機構(gòu)、提升變直機構(gòu)、緩沖裝置和二次控制回路等幾個部分。如圖5－1所示。圖5－1 操動機構(gòu)框圖通常把獨立于斷路器本體以外的部分稱為操動機構(gòu)，因此操動機構(gòu)往往是一個獨立的產(chǎn)品，一種型號的操動機構(gòu)可以配用于不同型號的斷路器，而同一型號的斷路器也可配裝不同型號的操動機構(gòu)。根據(jù)所提供能源形式的不同，操動機構(gòu)可分為手力操動機構(gòu)（CS）、電磁操動機構(gòu)（CD）、彈簧操動機構(gòu)（CT）、氣動操動機構(gòu)（CQ）、液壓操動機構(gòu)（CY）等幾種，手力和電磁操動機構(gòu)屬于直動機構(gòu)，彈簧、氣動和液壓機構(gòu)屬儲能機構(gòu)。對于直動機構(gòu)而言，操動機構(gòu)由作功元件、連板系統(tǒng)、維持和脫扣部件等幾個主要部分組成，對儲能機構(gòu)而言，操動機構(gòu)由儲能元件、控制系統(tǒng)、執(zhí)行元件幾大部分組成。操動機構(gòu)既然是斷路器的組成部分，它的動作性能必須滿足斷路器的工作性能和可靠性的要求，這些要求如下：（1）有足夠的短路關(guān)合能力。操動機構(gòu)不僅在斷路器正常工作的情況下能順利合閘，而目當斷路器關(guān)合到有預伏短路故障的電路時，操動機構(gòu)必須能克服短路電動力的阻礙，順利的合閘。（2）合理的輸出特性以保證斷路器動觸頭的分合閘速度，并在分合閘終了時，其剩余能量不致造成斷路器的過分振動和零部件的撞擊。（3）能使斷路器可靠地保持在合閘位置，操動機構(gòu)在合閘過程中，合閘信號維持時間很短，操作機構(gòu)的操作力只在斷時間內(nèi)提供，因此，操動機構(gòu)必須保證在合閘信號和操作力消失以后，使斷路器能可靠地保持在合閘位置。（4）操動機構(gòu)應保證電源（電壓、液壓、氣壓）在一定變化范圍內(nèi)可靠動作，如在額定值的80％～120％的范圍內(nèi)可靠分閘。（5）具備自由脫叩和防跳躍功能。（6）具有分合閘位置聯(lián)鎖和高低氣、液壓聯(lián)鎖。（7）動作迅速，機械壽命長和便于維修。第六章 中高壓開關(guān)設(shè)備的新技術(shù)發(fā)展情況近幾年電力工業(yè)的高速發(fā)展，帶動了高壓斷路器市場的發(fā)展。特別是2003年以來，真空斷路器、SF6斷路器、氣體絕緣金屬封閉組合電氣（GIS）等新型無油化斷路器“縱橫天下”，市場占有率一直在迅速增加。主要表現(xiàn)為：高壓、超高壓斷路器向SF6斷路器方向調(diào)整和發(fā)展，油斷路器使用量越來越少；126kV真空斷路器在部分領(lǐng)域也將有所需求； SF6斷路器和真空斷路器并駕齊驅(qū)，真空斷路器略占優(yōu)勢；12kV斷路器主要是向真空斷路器方向發(fā)展，所占比重仍在繼續(xù)增加。以上斷路器市場發(fā)展趨勢也是今后斷路器設(shè)備技術(shù)發(fā)展的主流。一、高壓