真空开关检修与维护- 郑州变频器维修

开关是电力系统*重要的控制和保护设备，*论系统处在什么状态，当空载、负载或短路故障时，断路器都能在自动装置的配合下，迅速断开，切除故障，保护电力系统*故障部分正常运行。真空断路器触头开距小，动作快；燃弧时间短，体积小，维修工作量小；防火防爆；操作和运行时噪音小；适用于频繁操作，特别适合于开断容性负载电流。但真空断路器的造价较高，开断小电感电流时，有可能产生较高的过电压，需采取降低过电压的措施，*般为并联金属氧化物避雷器。

1　开关结构与原理

1.1真空断路器结构特点：

真空断路器是指断路器的主触头置于真空灭弧室内，触头的开断与闭合均在高真空度的环境*进行。所以真空断路器的结构，实为真空灭弧室的结构。

①触头：

触头的结构和大小是影响断路器开断能力的重要因素。真空灭弧室的触头，*般采用对接式，但对接式触头易产生触头弹跳现象，因此需要提高触头的初压力，以减少触头的弹跳(其弹跳时间不允许超过2ms)。为了克服短路电流的电动斥力，触头还必须具有足够大的终压力。常用触头材料有铜铋合金、铜铬合金、铜铋铝合金等，而触头表面(跑弧面)则采用纯铜或铬铜。

触头的形式有园盘式和瓷吹式两种。触头的开距，10kV*般为10～16mm，35kV*般为24～40mm。

②屏蔽罩：

屏蔽罩是包围在触头周围的金属圆筒，它的作用是吸收燃弧过程*放出的金属蒸汽和金属液滴，防止其返回触头间隙引起重燃，和防止沉积到绝缘外壳表面引起的外壳绝缘强度降低。

真空灭弧室的屏蔽罩通常是和动、静触头绝缘的，可防止真空电弧由触头表面转移到屏蔽罩上，从而防止因电弧在屏蔽罩表面燃烧导致开断失败。屏蔽罩绝缘固定时，屏蔽罩还有均压作用，可改善真空灭弧室的绝缘特性。

③波纹管：

波纹管是真空灭弧室重要的部件。利用波纹管的纵向可伸缩性，从真空灭弧室外部用机械方法使内部的触头运动，而又不破坏外壳的气密性。波纹管是真空灭弧室*唯*的需要大幅度运动的机械变形的元件，容易因疲劳损坏。真空灭弧室*常用的是壁厚为0.12～0.14mm的液压成型或机械滚压成型的波纹管。*般使用的材质为铬－镍－钛不锈钢。

在真空灭弧室*，波纹管外部为真空，内部为大气，波纹管的内外存在*个大气压的气压差。在此压差的作用下产生*个将动触头压紧在静触头上的力，称作触头自闭力。

④绝缘外壳：

真空灭弧室的绝缘外壳常用材料有玻璃或高氧化铝陶瓷。玻璃外壳的强度低于陶瓷外壳，且加工精度较低，但价格低，玻璃外壳真空灭弧室适用于开断电流较小的断路器。陶瓷外壳则可用于所有的真空断路器。

真空灭弧室的真空度：

真空灭弧室真空度过低时，真空灭弧室的绝缘性能及开断能力都将严重恶化。真空度过高时，真空灭弧室的特性基本不随真空度的变化而变化，为了确保真空灭弧室的可靠工作，要求真空灭弧室真空度高于6.5×10-1Pa，*般的真空度为1.3×10-2～1.3×10-5Pa之间。

为了使真空灭弧室具有足够的真空度，且在运行*保持真空度不变，因此，要求真空灭弧室的外壳不漏气和内部零件不产气。为了保持高的真空度，不少真空灭弧室内装有吸气剂以吸收真空灭弧室在储存和运行期间内部零件释放出的气体。

*验真空灭弧室的真空度，*般采用工频耐压试验法，为了提高*验的准确度，还可采用*用仪器即磁控真空计测量。

灭弧室结构：少油断路器大已经很熟悉了，现在讲*下真空灭弧室的结构。（画图）由陶瓷围成，然后两边加端盖，动触头有波纹管，不锈钢制成（0.1—0.2MM左右），真空灭弧室的机械寿命由波纹管决定，电寿命要比波纹管寿命短很多，所以*般不会发生真空泡坏了，还能使用，在真空泡真空坏之前，其电寿命已先到了，其触头与以前的有所不同，有跑弧面，这是与弧的特点不同设计的，真空电弧特点，分散型和集*型，分散型电弧不断移动，通过跑弧面使电弧不断移走，容易熄灭，真空灭弧有横、纵灭弧方式。我们所用的为纵灭弧方式。电触头周围为屏蔽罩，为氧化铜或不锈钢

1.2      真空断路器的*修与维护：

1)      听有*异音，接头有*松动、发热现象、有*异味，清扫*查真空灭弧室和绝缘件表面污垢、灰尘，*查有*破损、放电；

2)      开断次数和大小，次数应有记录

3)      指示红灯、表计、合闸指示等正确

4)      应测量接触行程（也就是超行程3－－-5MM），不能超过3MM有记录，进行比较.我们更关*的是电寿命而不是机械寿命。定期进行交耐压试验和真空测试，（1—3年），真空断路器的灭弧室因制造质量或运输*震动、储存和运行*个别元件老化，均可能使真空度不足，导致影响断路器开断和关合能力。因此，在维修工作*，需要*验灭弧室的真空度。真空断路器是*种少维护的开关设备。对于动作不太频繁的使用场所，投入运行的初期，每1～2年*查*次，*查维护两次后，便可延长*查期限，对于动作频繁的使用场所，运行初期每动作1000～2000次应*查维护*次如输煤皮带开关及碎煤机开关等。*查维护两次后，可适当延长*查期限。

5)      *查各紧固件，如有松动、脱落者应及时紧固

6)      合闸状态下测量回路电阻，*般不应超过1.2倍出厂实测数值。

7)      凡是活动磨擦部位应干净，应上润滑油，使操作灵活，因操作机构小巧了所以更应阻力小。为操作机构传动系统*的滑动或滚动摩擦部位润滑，所以是否可在操作机构箱处加装密封垫来改善环境。

8)      在合闸状态下测量三相对地工频耐压试验，在分闸状态下测量断口之间工频耐压试验。出厂试验数值为42kV≤1min，交接或大修数值为38kV≤1min（注：智能型断路器由于产品内装置有双TV，故不应作相间工频耐压试验）。

9)      按运行规程的有关规定进行预防性试验。

10)  过流脱扣试验，可按TA变比作过流脱扣试验，也可加5A的电流对A、C相过流脱扣器分别进行3～5次试验，要求过流动作跳闸的电流值为5A的90%～110%。 若该断路器用于电动操作，还应分别作3～5次*高和*低电压分合闸操作试验，*高操作电压合闸110%Ue；分闸120%Ue。*低操作电压合闸85%Ue（交流操作）；80%Ue（直流操作）。分闸65%Ue。同时施以30%Ue下分闸2～3次，断路器不得分闸。

11)  *查操作系统的缓冲器，必要时要加油；

12)  当操作次数达到机械寿命、或开断短路电流次数达到规定（30次）应及时更换，不要等到爆了再换。

2   常见的真空断路器故障及处理

2.1    灭弧室方面

   (1)真空度下降。

   (2)触头接触面经多次开断电流后逐渐被电磨损，触头厚度减小。

   (3)接触电阻增大等。

2.2    操动机构方面

   (1)合闸弹跳时间过大。

   (2)机构的“跳跃”现象。

  (3)机构的“拒动”现象等。

2．3    引起合闸弹跳时间增大的原因

   (1)触头弹簧弹力下降。

   (2)拐臂、轴销间隙磨损变大。

3   处理方法

  当真空断路器出现不正常状态，通过*测诊断后，应当及时进行处理，使真空断路器处于正常运行状态。

3.1    对于达不到真空度要求值或电磨损值超标的真空灭弧室的处理

   若通过*测真空灭弧室确已真空度降至要求值以下或电磨损值超标，应更换真空灭弧室。具体步骤如下：

   (1)对将换上的真空灭弧室须经真空度*测合格。

  (2)拆下原真空灭弧室并换上新真空灭弧室。安装时要垂直．注意动导电杆和灭弧室同轴度，操作时不应受到扭力。

   (3)安装好新真空灭弧室后，应测量开距和超程(接触行程)。若不满足要求应作相应调整：①调整绝缘拉杆的螺栓可调整超程；②调整动导电杆的长度可调整灭弧室开距；③对于VS1型真空断路器可通过调整滑块螺栓进行调节。

    (4)采用电力开关综合测试仪测量分合闸速度、三相同期性、合闸弹跳等机械特性。若不合格应作调整。

3.2    合闸弹跳时间过大的调整方法

   (1)适当增大触头弹簧的初压力或更换触头弹簧。

   (2)若拐臂、轴销间隙超过0.3mm，可更换拐臂、轴销。

  (3)调整传动机构，利用机构在合闸位置超过主动臂死点时传动比很少的特点。将机构向靠近死点方向调整，可减小触头合闸弹跳。

3.3    机械合闸“跳跃”现象的处理

  (1)对于CD型电磁操动机构，发生“跳跃”现象的原因及处理方法是：①掣子是否有卡滞现象，或掣子与环间隙未达到(2+0.5)mm要求。若是此间隙不满足要求，可以卸下底座，取出铁*，调整铁*顶杆高度，使其达到间隙要求；②合闸线圈被辅助开关过早切断电源，可调整辅助开关拉杆长度，使断路器可靠合闸；③分闸连板三点间隙太小．调节止定螺钉达到0.5~1.0ram标准。

  (2)对于CT型弹簧操动机构，发生“跳跃”现象的主要原因是半轴与扇形板的扣接量过少．受到合闸振动而脱扣，造成合后即跳的“跳跃”现象。可通过调整调节螺钉来调整半轴与扇形板的扣接量。消除跳跃。对于*置柜**体化断路器的CT机构．由于半轴和扇形

板的扣接量不好调节，可将磨损的半轴和扇形板更换掉。

4?真空开关的操作过电压

4．1截流过电压 真空开关切除电感电路并在电流过零前使电弧熄灭而感生很高的电压—— 截流过电压。

4．2过电压的防护

过电压防护是从技术上防止、抑制其数值在允许的范围，以减小过电压对电气设备的危害和 提高供配电系统的可靠性。常用的防护措施如下：

(1)降低截流值，从根本上降低截流过电压。适当加大触头开距，以抑制电弧重燃过电压。

(2)装设r—c吸收器。

(3)设置r—l保护器。。

(4)采用氧化锌避雷器moa。*般可将过电压限制在2倍相电压以下，且阀片间有*定电容量，对残压的突变有抑制作用