開關是電力系統中重要的控制和保護設備，無論系統處在什么狀態，當空載、負載或短路故障時，斷路器都能在自動裝置的配合下，迅速斷開，切除故障，保護電力系統無故障部分正常運行。真空斷路器觸頭開距小，動作快；燃弧時間短，體積小，維修工作量小；防火防爆；操作和運行時噪音小；適用于頻繁操作，特別適合于開斷容性負載電流。但真空斷路器的造價較高，開斷小電感電流時，有可能產生較高的過電壓，需采取降低過電壓的措施，一般為并聯金屬氧化物避雷器。

1　開關結構與原理

1.1真空斷路器結構特點：

真空斷路器是指斷路器的主觸頭置于真空滅弧室內，觸頭的開斷與閉合均在高真空度的環境中進行。所以真空斷路器的結構，實為真空滅弧室的結構。

①觸頭：

觸頭的結構和大小是影響斷路器開斷能力的重要因素。真空滅弧室的觸頭，一般采用對接式，但對接式觸頭易產生觸頭彈跳現象，因此需要提高觸頭的初壓力，以減少觸頭的彈跳(其彈跳時間不允許超過2ms)。為了克服短路電流的電動斥力，觸頭還必須具有足夠大的終壓力。常用觸頭材料有銅鉍合金、銅鉻合金、銅鉍鋁合金等，而觸頭表面(跑弧面)則采用純銅或鉻銅。

觸頭的形式有園盤式和瓷吹式兩種。觸頭的開距，10kV一般為10～16mm，35kV一般為24～40mm。

②屏蔽罩：

屏蔽罩是包圍在觸頭周圍的金屬圓筒，它的作用是吸收燃弧過程中放出的金屬蒸汽和金屬液滴，防止其返回觸頭間隙引起重燃，和防止沉積到絕緣外殼表面引起的外殼絕緣強度降低。

真空滅弧室的屏蔽罩通常是和動、靜觸頭絕緣的，可防止真空電弧由觸頭表面轉移到屏蔽罩上，從而防止因電弧在屏蔽罩表面燃燒導致開斷失敗。屏蔽罩絕緣固定時，屏蔽罩還有均壓作用，可改善真空滅弧室的絕緣特性。

③波紋管：

波紋管是真空滅弧室重要的部件。利用波紋管的縱向可伸縮性，從真空滅弧室外部用機械方法使內部的觸頭運動，而又不破壞外殼的氣密性。波紋管是真空滅弧室中唯一的需要大幅度運動的機械變形的元件，容易因疲勞損壞。真空滅弧室中常用的是壁厚為0.12～0.14mm的液壓成型或機械滾壓成型的波紋管。一般使用的材質為鉻－鎳－鈦不銹鋼。

在真空滅弧室中，波紋管外部為真空，內部為大氣，波紋管的內外存在一個大氣壓的氣壓差。在此壓差的作用下產生一個將動觸頭壓緊在靜觸頭上的力，稱作觸頭自閉力。

④絕緣外殼：

真空滅弧室的絕緣外殼常用材料有玻璃或高氧化鋁陶瓷。玻璃外殼的強度低于陶瓷外殼，且加工精度較低，但價格低，玻璃外殼真空滅弧室適用于開斷電流較小的斷路器。陶瓷外殼則可用于所有的真空斷路器。

真空滅弧室的真空度：

真空滅弧室真空度過低時，真空滅弧室的絕緣性能及開斷能力都將嚴重惡化。真空度過高時，真空滅弧室的特性基本不隨真空度的變化而變化，為了確保真空滅弧室的可靠工作，要求真空滅弧室真空度高于6.5×10-1Pa，一般的真空度為1.3×10-2～1.3×10-5Pa之間。

為了使真空滅弧室具有足夠的真空度，且在運行中保持真空度不變，因此，要求真空滅弧室的外殼不漏氣和內部零件不產氣。為了保持高的真空度，不少真空滅弧室內裝有吸氣劑以吸收真空滅弧室在儲存和運行期間內部零件釋放出的氣體。

檢驗真空滅弧室的真空度，一般采用工頻耐壓試驗法，為了提高檢驗的準確度，還可采用專用儀器即磁控真空計測量。

滅弧室結構：少油斷路器大家已經很熟悉了，現在講一下真空滅弧室的結構。（畫圖）由陶瓷圍成，然后兩邊加端蓋，動觸頭有波紋管，不銹鋼制成（0.1—0.2MM左右），真空滅弧室的機械壽命由波紋管決定，電壽命要比波紋管壽命短很多，所以一般不會發生真空泡壞了，還能使用，在真空泡真空壞之前，其電壽命已先到了，其觸頭與以前的有所不同，有跑弧面，這是與弧的特點不同設計的，真空電弧特點，分散型和集中型，分散型電弧不斷移動，通過跑弧面使電弧不斷移走，容易熄滅，真空滅弧有橫、縱滅弧方式。我們所用的為縱滅弧方式。電觸頭周圍為屏蔽罩，為氧化銅或不銹鋼

1.2      真空斷路器的檢修與維護：

1)      聽有無異音，接頭有無松動、發熱現象、有無異味，清掃檢查真空滅弧室和絕緣件表面污垢、灰塵，檢查有無破損、放電；

2)      開斷次數和大小，次數應有記錄

3)      指示紅燈、表計、合閘指示等正確

4)      應測量接觸行程（也就是超行程3－－-5MM），不能超過3MM有記錄，進行比較.我們更關心的是電壽命而不是機械壽命。定期進行交耐壓試驗和真空測試，（1—3年），真空斷路器的滅弧室因制造質量或運輸中震動、儲存和運行中個別元件老化，均可能使真空度不足，導致影響斷路器開斷和關合能力。因此，在維修工作中，需要檢驗滅弧室的真空度。真空斷路器是一種少維護的開關設備。對于動作不太頻繁的使用場所，投入運行的初期，每1～2年檢查一次，檢查維護兩次后，便可延長檢查期限，對于動作頻繁的使用場所，運行初期每動作1000～2000次應檢查維護一次如輸煤皮帶開關及碎煤機開關等。檢查維護兩次后，可適當延長檢查期限。

5)      檢查各緊固件，如有松動、脫落者應及時緊固

6)      合閘狀態下測量回路電阻，一般不應超過1.2倍出廠實測數值。

7)      凡是活動磨擦部位應干凈，應上潤滑油，使操作靈活，因操作機構小巧了所以更應阻力小。為操作機構傳動系統中的滑動或滾動摩擦部位潤滑，所以是否可在操作機構箱處加裝密封墊來改善環境。

8)      在合閘狀態下測量三相對地工頻耐壓試驗，在分閘狀態下測量斷口之間工頻耐壓試驗。出廠試驗數值為42kV≤1min，交接或大修數值為38kV≤1min（注：智能型斷路器由于產品內裝置有雙TV，故不應作相間工頻耐壓試驗）。

9)      按運行規程的有關規定進行預防性試驗。

10)  過流脫扣試驗，可按TA變比作過流脫扣試驗，也可加5A的電流對A、C相過流脫扣器分別進行3～5次試驗，要求過流動作跳閘的電流值為5A的90%～110%。 若該斷路器用于電動操作，還應分別作3～5次比較高和比較低電壓分合閘操作試驗，比較高操作電壓合閘110%Ue；分閘120%Ue。比較低操作電壓合閘85%Ue（交流操作）；80%Ue（直流操作）。分閘65%Ue。同時施以30%Ue下分閘2～3次，斷路器不得分閘。

11)  檢查操作系統的緩沖器，必要時要加油；

12)  當操作次數達到機械壽命、或開斷短路電流次數達到規定（30次）應及時更換，不要等到爆了再換。

2   常見的真空斷路器故障及處理

2.1    滅弧室方面

   (1)真空度下降。

   (2)觸頭接觸面經多次開斷電流后逐漸被電磨損，觸頭厚度減小。

   (3)接觸電阻增大等。

2.2    操動機構方面

   (1)合閘彈跳時間過大。

   (2)機構的“跳躍”現象。

  (3)機構的“拒動”現象等。

2．3    引起合閘彈跳時間增大的原因

   (1)觸頭彈簧彈力下降。

   (2)拐臂、軸銷間隙磨損變大。

3   處理方法

  當真空斷路器出現不正常狀態，通過檢測診斷后，應當及時進行處理，使真空斷路器處于正常運行狀態。

3.1    對于達不到真空度要求值或電磨損值超標的真空滅弧室的處理

   若通過檢測真空滅弧室確已真空度降至要求值以下或電磨損值超標，應更換真空滅弧室。具體步驟如下：

   (1)對將換上的真空滅弧室須經真空度檢測合格。

  (2)拆下原真空滅弧室并換上新真空滅弧室。安裝時要垂直．注意動導電桿和滅弧室同軸度，操作時不應受到扭力。

   (3)安裝好新真空滅弧室后，應測量開距和超程(接觸行程)。若不滿足要求應作相應調整：①調整絕緣拉桿的螺栓可調整超程；②調整動導電桿的長度可調整滅弧室開距；③對于VS1型真空斷路器可通過調整滑塊螺栓進行調節。

    (4)采用電力開關綜合測試儀測量分合閘速度、三相同期性、合閘彈跳等機械特性。若不合格應作調整。

3.2    合閘彈跳時間過大的調整方法

   (1)適當增大觸頭彈簧的初壓力或更換觸頭彈簧。

   (2)若拐臂、軸銷間隙超過0.3mm，可更換拐臂、軸銷。

  (3)調整傳動機構，利用機構在合閘位置超過主動臂死點時傳動比很少的特點。將機構向靠近死點方向調整，可減小觸頭合閘彈跳。

3.3    機械合閘“跳躍”現象的處理

  (1)對于CD型電磁操動機構，發生“跳躍”現象的原因及處理方法是：①掣子是否有卡滯現象，或掣子與環間隙未達到(2+0.5)mm要求。若是此間隙不滿足要求，可以卸下底座，取出鐵心，調整鐵心頂桿高度，使其達到間隙要求；②合閘線圈被輔助開關過早切斷電源，可調整輔助開關拉桿長度，使斷路器可靠合閘；③分閘連板三點間隙太小．調節止定螺釘達到0.5~1.0ram標準。

  (2)對于CT型彈簧操動機構，發生“跳躍”現象的主要原因是半軸與扇形板的扣接量過少．受到合閘振動而脫扣，造成合后即跳的“跳躍”現象。可通過調整調節螺釘來調整半軸與扇形板的扣接量。消除跳躍。對于中置柜中一體化斷路器的CT機構．由于半軸和扇形

板的扣接量不好調節，可將磨損的半軸和扇形板更換掉。

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