浅析VS1型真空断路器常见故障及其处理

浅析VS1型真空断路器常见故障及其处理

【摘要】为了使真空断路器可靠正常工作，本文通过对VS1型真空断路器常见故障的分析与处理，总结出VS1型断路器的运行特点，结合这些故障和特点指出工作过程中必须强化日常的维护检测，严格执行电气设备预防性试验规程要求，提高设备健康使用水平，才能避免这些常见故障的发生。

【关键词】VS1型真空断路器故障分析处理措施

VS1型真空断路器采用操动机构与断路器本体一体式设计，体积小而紧凑。既可作为固定安装单元，也可配用专用推进机构，组成手车单元使用。断路器本体呈圆柱状竖向排列，这样可使电场分布极佳且相间距可降至最小。极柱的竖向排列可大量减少粉尘在表面的聚集。断路器主体部分设置在由环氧树脂采用APG工艺浇注而成的绝缘筒内,这种结构能有效的防止外部因素的对真空灭弧室的影响，使嵌入式极柱的VS1型断路器完全没有相间闪络和降低灭弧室沿面闪络的可能，整个主回路带电部分与外界环境几乎完全隔绝，断路器具有良好的抗污秽，抗潮湿能力。

1、断路器合、分闸拒动

1.1 故障现象

断路器远方操作，断路器不动作，并时常发控制回路断线信号，就地手动进行机械分闸有时可进行操作；

1.2 原因分析

如果断路器拒动发生在事故时，将会导致事故越级，扩大事故范围。根据断路器二次回路及断路器内部机械构造分析可知，由以下原因可能造成上述问题。

（1）操作回路断线或开关辅助开关转换不到位；

（2）操作电源电压降低或消失；

（3）分、合闸线圈电阻增加，造成分合闸顶杆动能降低，从而造成脱扣能量不足，或者分、合闸线圈损坏；

（4）分、合闸顶杆变形，分合闸时存在顶杆卡涩、不灵活现象，分合闸动能降低，无法分、合闸；

（5）分、合闸顶杆动作，但由于压板卡涩，造成无法动作或机构分、合闸锁扣扣入太深或扣板卡死；

（6）大轴变形，造成断路器无法分合闸；

（7）断路器小车位置不到位，致底盘车内接点不能接通，使闭锁电磁铁不能启动，合闸联锁板顶住合闸弯板造成断路器无法操作。闭锁电磁铁损坏也有可能造成断路器无法合闸。

1.3处理方法

（1）检查回路是否断线，特别是注意辅助开关是否到位，节点是否有损坏现象；

（2）检查操作电压是否正常；

（3）检查分合闸线圈是否受潮或损坏，测量电阻值是否合格；

（4）检查分、合闸顶杆是否变形，调整分闸顶杆及铁芯的长度，保证动作可靠；

（5）检查分合闸线圈固定架是否紧固，防止铁芯动作时分闸线圈固定架也随动作，并根据实际情况调整机构分闸锁扣扣入深度。

（6）调整或更换大轴。

（7）检查小车位置是否正确，检查闭锁电磁铁是否损坏，必要时予以更换。

1.4 预防措施

检修人员在停电检修时，应注意测量分闸线圈的电阻，并检查分闸线圈固定架螺丝是否紧固；检查分闸顶杆是否变形；例行试验时必须进行断路器特性试验（包括低电压试验），检查大轴是否由变形、是否存在卡涩现象，特别是针对湖南开关厂生产的VS1型断路器，要特别注意检查大轴情况，以保证断路器性能可靠。

2、弹簧操作机构储能回路故障

2.1 故障现象

断路器合闸后，储能电机不进行储能，或储能电机运转不停止，甚至导致电机过热损坏。

2.2 原因分析

（1）断路器合闸储能回路行程开关安装位置偏下，致使合闸弹簧尚未储能完毕，行程开关触点就已经转换完毕，切断了电机电源，电机储能不到位；

（2）行程开关安装位置偏上，致使合闸弹簧储能完毕后，行程开关触点还没有得到及时转换，或行程开关或其接点损坏，储能电机仍处于工作状态，储能电机不能停止运转；

（3）储能电机损坏，造成无法储能；

2.3 处理方法

（1）调整行程开关位置，实现电机准确断电；

（2）检修时应注意行程开关的动作情况，如行程开关损坏，应及时更换。

（3）更换储能电机。

2.4 预防措施

运行人员在对断路器操作时，应注意观察合闸储能指示灯，以判断合闸储能情况；检修人员在检修工作结束后，应进行分合闸操作试验，以确定断路器处于良好状态。

3、分合闸速度不满足要求，分合闸不同期、弹跳数值大

此故障为隐性故障，必须通过特性测试仪的测量才能得出有关数据。合闸速度过低时，会由于预击穿时间加长，而增大触头的磨损量，严重的甚至损坏断路器。又由于真空灭弧室一般采用铜焊工艺，并且经高温下去气处理，机械强度不高，耐振性差。如果合闸速度过高会造成较大的振动，产生较大的冲击，降低灭弧室寿命。真空断路器开端时的燃弧时间短，其最大燃弧时间不超过1.5个工频半波，并要求电流第一次过零时，灭弧室要有足够的绝缘强度，通常要求断路时在工频半波内触头的行程达到全行程的5O％-80％。因此，需要严格控制开关的分闸速度，要求真空断路器的分／合闸缓冲器有较好的特性，尽量减轻冲击力，以保证真空灭弧室的使用寿命。

3.1 原因分析

（1）断路器本体机械性能较差，多次操作后，断路器机构各个部件磨损增大，从而造成速度不满足要求，分合闸不同期、弹跳数值偏大；

（2）操作杆距离较大，分闸力传到触头时，各相之间存在偏差，导致不同期、弹跳数值偏大

（3）合闸冲击过大，致使动触头发生轴向反弹；

（4）动触杆导向不良，晃动过大；触头平面与中心轴垂直度不好，碰合时产生横向滑动；

（5）缓冲杯漏油或油量过多，造成断路器分闸速度不符合要求。

（6）分、合闸弹簧疲劳，造成分、合闸速度不足。

如果分、合闸速度不符合要求或分、合闸不同期或弹跳大，都会严重影响真空断路器开断过电流的能力，影响断路器的寿命，严重时可能引起断路器爆炸。由于此故障为隐性故障，所以危险程度更大。

3.2 处理方法

（1）断路器应严格按照产设计要求，使用符合要求的零部件，零部件的材料、性能，应满足产品设计要求。提高配件的加工精度，使断路器各个部件配合紧密，减少卡涩现象，加强装配工艺质量控制，提高装配工艺质量。在真空断路器装配过程中，注意安装合理，产品投运前严格进行断路器特性试验，记录试验数据。

（2）在保证行程、超行程的前提下，通过调整三相绝缘拉杆的长度使同期、弹跳测试数据在规定范围内；

（3）调整合闸弹簧弹力；

（4）调整导向管的位置，使灭弧室动触头的运动轨迹通过灭弧室的轴心，真空灭弧室动触头活动自如，无任何卡涩现象；适度加大触头超程弹簧预压力；

（5）调整缓冲杯中缓冲油，使分闸速度满足要求；

（6）调整或更换分、合闸弹簧，并做特性试验以确保速度能满足需求。

3.3 预防措施

例行试验时必须使用断路器特性测试仪进行有关特性测试，及时发现问题、解决问题。

4、VS1型断路器的运行特点分析

VS1型真空断路器采用铜铬触头材料，杯状纵磁场触头结构，中间封接式陶瓷真空灭弧室，触头的耐压水平高、电磨损量小，介质绝缘强度稳定，弧后介质恢复迅速，截流水平低，开断能力强。具有电寿命长、维护简单、无污染、无爆炸危险、噪音低等优点，在电力中压系统中得到广泛应用。

VS1型真空断路器总体结构采用操动机构和灭弧室前后布置的形式，主导电回路部分为三相落地式结构。真空灭弧室纵向安装在一个管状的绝缘筒内，绝缘筒由环氧树脂采用APG工艺浇注而成，因而它特别抗爬电。大大地减少粉尘在

灭弧室表面的聚积，不仅可以防止真空灭弧室受到外部因素的损坏，而且可以确保即使在湿热及严重污秽环境下，也可对电压效应呈现出高阻态。操作机构为平面布置的弹簧机构，具有手动、电动储能，手动、电动分合闸功能。

结束语

为了确保机构能灵活自如的动作，减少摩擦，从而减少降低断路器动作特性的可能性,应对断路器机械回路进行实时检查。VS1型真空断路器现已得到了广泛的使用，但是目前没有规范的检修工艺流程。并且，从上面分析可知VS1型真空断路器的故障多为隐性故障，在日常巡视当中较难发现问题。因此，进行检修时必须使用有关的科学仪器进行测试、测量，用实际数据来指导现场工作，制定出统一规范的VS1型真空断路器检修工艺标准来指导VS1型真空断路器的检修、维护工作，以确保设备安全稳定运行。

【参考文献：】

[1]《电力系统故障分析》.王显平.中国电力出版社.2008年.

[2]《高压开关设备和控制设备标准的共同技术要求》.GB11022