肖杨

(广东粤华发电有限公司 ，广东 广州 510730)

1 、概述

真空断路器是由绝缘强度很高的真空作为灭弧介质的断路器，其触头是在密封的真空腔内分、合电路，触头切断电流时，仅有金属蒸汽离子形成的电弧，因为金属蒸汽离子的扩散及再复合过程非常迅速，从而能迅速灭弧，恢复真空度，经受多次分、合闸而不降低开断能力。与油断路器相比，真空断路器灭弧性能好，运行可靠，故障率低，检修维护工作量小，正逐步取代油断路器而被广泛采用。

2 、10-VPR-40型真空断路器的机构工作原理

10-VPR-40型真空断路器机构主要由：储能机构、锁定机构、分闸弹簧、断路器主轴、缓冲器及控制装置组成、智能操控显示装置、保护装置、接地刀机构、小车安全闭锁装置。其工作原理：为储能、合闸、分闸。

3 、10-VPR-40型真空断路器常见故障分析及处理

3.1 不储能

3.1.1 直流电机不转动

（1）原因分析：储能电气回路见图1，从图中可见，储能回路中合闸联动微动开关的常闭触点S10、S11及储能状态指示开关S21、S22、位置开关SW、YW，接触不良，将造成储能电机的两端电压过低直至无电压，使电机无法转动或小车插头X01/1和X01/2因直流电机电流过大，插头烧坏此两组，造成储能回路接触不良，直流电机M无电压或电压过低，使得断路器拒合；另外碳刷与换向器接触不良、绕组烧坏等将会直接造成电机不转动。

（2）处理：电机不转动；发现此类故障后，将断路器一、二次回路电源全部切断，用万用表测量储能回路（见图1）中微动开关的常闭触点S10、S11及储能状态指示开关S21、S22、位置开关SW、YW和小车插头X01/1和X01/2，，如直阻较大，将会造成储能电机的两端电压过低直至无电压，使电机无法转动，故应对微动开关进行清洗或更换。

3.1.2 电机转动不停而弹簧储不上能

（1）原因分析：此故障发生在储能机构；储能电机转动时，通过蜗轮、蜗杆带动轴套转动，轴套上装一轴销，轴销上面装有一只棘爪，棘爪通过储能轴右端的缺口来带动储能轴转动，从而使储能弹簧储能。在实际工作中,此类故障多数是由于棘爪的压紧弹簧疲劳、折断、脱落造成的；电机转动时,棘爪与凸轮上的缺口接触处由于以上原因将出现打滑现象,造成储能轴不转动,弹簧储不上能。

（2）处理：发生此类故障后，首先检查棘爪的压紧弹簧是否疲劳、折断或脱落。若损坏，可用专用工具对其进行更换；若压紧弹簧正常，可用手动摇把摇动储能机构，看轴套是否转动；若轴套不转动，则为减速箱内的蜗轮、蜗杆等部件故障，应更换减速箱；若轴套转动，则摇动25圈，看棘爪是否进入凸轮缺口，棘爪与缺口的接触是否良好，然后继续摇动，看棘爪与缺口之间是否打滑，如接触不良而出现打滑现象，应更换棘爪。

3.2 合闸失败

3.2.1 原因分析

合闸成功的关键在于合闸电磁铁能否可靠地释放合闸弹簧的能量及分闸掣子能否将分闸滚子可靠地锁住，为此原因分析如下：(1)控制回路故障：合闸电气回路见图2；从图中可见，手车联动微动开关S12的常开触点接触不良、防跳继电器K1的常闭触点接触不良，断路器辅助开在S1的常闭触点接触不良，储能状态联锁指示开关S3的常闭触点接触不良或小车插头X01/23、X01/12和X01/13因合闸电流过大，插头烧坏此两组，造成合闸回路接触不良，及跳闸电磁铁铁芯卡涩回归不到位和保护装置动作后未复归，都可能造成合闸电磁铁Y9的线圈无电压或电压过低或造成合闸机构合闸后立刻跳闸，使断路器拒合。(2)合闸电磁铁烧坏、脱落或卡涩，将直接造成断路器合闸机构不动作。(3)合闸滚子和合闸掣子由于长期的摩擦，表面难免有凹凸现象，这样就使得合闸滚子和合闸掣子脱离时的摩擦力增大。(4)分闸掣子或分闸滚子表面在磨损量过大，或分闸掣子位置调整不当，使分闸滚子和分闸掣子间的扣入深度减少。(5)分闸掣子组件的回转弹簧疲劳或回转轴卡涩。

3.2.2 处理

打开机构箱面板，手动释放合、分闸弹簧的能量：⑴检查图2中手动连锁闭锁微动开关S12的常开触点、防跳跃继电器K1的常闭触点、辅助开关S1的常闭触点、储能状态指示联锁限制开关S3常开触点接触是否良好，如有接触不良现象，应对储能状态指示联锁限制开关、手动连锁闭锁微动开关、防跳跃继电器K1、小车插头触点等进行清洗检查、处理和更换。(2)检查机构箱内三角形杠杆上的滚针轴承(合闸滚轮)是否损坏，如损坏则进行更换。(3)检查合闸电磁铁：①用万用表测合闸电磁铁线圈的直阻，如直阻偏离正常值过大，则应更换合闸电磁铁；②检查合闸电磁铁有无松动和脱落现象；③检查合闸电磁铁和跳闸电磁铁的动铁芯有无卡涩现象，如有则将分、合闸电磁铁拆下，抽出动铁芯，用酒精擦洗电磁铁内部和动铁芯上的污迹，然后看看动铁芯端部有无弯曲现象，如弯曲则对其进行校正或更换新的分、合闸电磁铁。(4)检查合闸滚子及合闸掣子的表面有无裂痕及凹凸现象，合闸滚子转动时有无卡涩和偏心现象。(5)检查分闸掣子和分闸滚子，用撬棍轻轻撬动断路器主轴至合闸位置。检查分闸掣子与分闸滚子的扣入深度是否在1/2～3/5的全碰面范围之间，分闸掣子的位置是通过位于其上部的调节螺丝来调整的，旋进则扣入深度减少，旋出则扣入深度增加。(6)检查分闸掣子组件。看回转轴是否卡涩；如不卡涩可考虑分闸掣子组件的回转弹簧疲劳，更换回转弹簧。注意：经以上处理后，必须对该断路器进行低电压试验，合格后方能投入运行。

3.3 拒分

图2

图3

3.3.1 原因分析

分闸成功的关键在于分闸电磁铁能否成功地释放分闸弹簧的能量，为此分析如下：(1)控制回路故障：分闸电气回路见图3，从图中可见辅助开关S1的常开触点接触不良，使分闸线圈Y1上无电压或电压过低，及小车插头触头X01/35～X01/34～X01/36接触不良造成断路器拒分。(2)分闸电磁铁卡涩、脱落、烧坏等，造成断路器拒分。(3)分闸滚子和分闸掣子的表面有凹凸现象，使二者分离时的摩擦力增大，造成分闸电磁铁带电保持而分闸机构拒动。(4)分闸滚子及分闸掣子转动轴因缺油或灰尘等原因而转动困难，造成分闸电磁铁带电保持而分闸机构拒动。

3.3.2 处理

打开机构箱面板，手动释放分闸弹簧能量。⑴检查分闸回路中辅助开关S1的常开触点接触是否良好，如接触不良，应对其进行清洗或更换。(2)检查分闸电磁铁：①用万用表测分闸电磁铁线圈Y1的直阻，如烧坏则更换分闸电磁铁；②检查分闸电磁铁有无松动和脱落现象，并对其固定螺丝进行紧固；③检查分闸电磁铁的动铁芯有无卡涩现象。(3)检查分闸滚子及分闸掣子组件。对表面有凹凸现象及裂痕的部件进行更换，对分闸滚子及分闸掣子转动轴进行清洗、加油。(4)做低电压试验。

3.4 导电回路直阻超标

3.4.1 原因分析。该型断路器导电回路直阻出厂标准为25μΩ，检修标准为30μΩ。运行中的直阻超标的主要问题在真空泡上部的接触面，因其与上出线端之间仅有一颗固定螺栓，操作时产生的振动极易造成螺栓松动；次要原因为导电夹固定螺丝松动及触头拐臂与上、下出线端的接触面氧化，从而使接触电阻增大，最终造成导电回路直阻超标。

3.4.2 处理。对真空泡上部的固定螺栓及导电夹固定螺丝进行紧固，如直阻仍然超标，则应怀疑触头拐臂与上、下出线端的接触面氧化，这时可将触头拐臂拆下，用金相砂纸将氧化层除去后，重新紧固即可。

3.5 智能操控装置的状态显示不正常

3.5.1 原因分析。智能操控装置在运行、停止、实验位置过程中有可能会出现断路器状态显示错误和操作错误。⑴断路器合闸运行：合闸状态及其他位置状态显示正常但三相高压带电显示二极管不亮。故障分析为：①高压感应器损坏。②高压带电显示二极管损坏。③断路器未合闸但运行状态显示合闸。④控制回路断线。⑵断路器合闸运行或分闸停止、接地刀分合、工作位、实验位、储能状态等经常出现智能操控装置无显示或状态无变化与实际状态不符。分析原因为：①断路器微动开关S1、储能状态指示开关、位置开关SW和YW、接地刀辅助开关等卡涩或接触不良造成智能操控装置无显示或状态无变化。②状态显示回路故障或相应回路断线造成智能操控装置无显示或状态无变化。③智能操控装置显示故障。分析为发光二极管损坏或造成智能操控装置显示模块损坏。

3.5.2 智能操控装置故障处理

⑴断路器高压带电指示故障处理。用万用表分别测量智能操控装置ZXC的9、10、11、12端子电压。(2)智能操控装置ZXC的断路器合闸运行或分闸停止、接地刀分合、工作位、实验位、储能状态等状态不正常故障处理：①清洗和调整或更换储能微动开关及断路器辅助开关S1、接地刀开关、位置开关等，并调整开关机构使得状态能够正常反馈和显示出来。②更换智能操控装置或更换其中的显示板和模块处理板，使得智能操控装置正常显示断路器相应的状态。

[1]李利,徐建源.真空断路器的同步关合控制.全国电工理论与新技术学术年会(CTEE'2001)论文集,2001.

[2]陈晓宁,马志瀛,苏方春.超高压智能操作断路器智能控制单元的研究.电网技术,2000,5.