【摘 要】 本文就我廠在運(yùn)行中的真空斷路器真空泡的結(jié)構(gòu)、滅弧室工作原理,運(yùn)行中的一些問題進(jìn)行了探索。
【關(guān)鍵詞】 真空斷路器 性能 研討

真空間隙的絕緣強(qiáng)度與滅弧性性能非常優(yōu)越,是真空斷路器出現(xiàn)、生存、發(fā)展的主要因素。真空斷路器可作為配電開關(guān)、廠用電開關(guān)、高壓電動機(jī)頻繁操作開關(guān)，還可用來切合電容器組。真空斷路器具有結(jié)構(gòu)簡單、體積孝重量輕、壽命長、維修量小和適用于頻繁操作等特點(diǎn)。

1 真空斷路器的主要部件的工作原理
（1）真空包內(nèi)的屏敞保護(hù)層:在真空泡內(nèi)有一層用紫銅片制成的屏敞層,主要作用是防止觸頭在燃弧過程中生產(chǎn)的大量金屬蒸汽和液滴噴濺,污染絕緣外殼的內(nèi)壁,造成管內(nèi)絕緣強(qiáng)度下降,其次,可以改善管內(nèi)電場分布,也可吸收電弧能量,冷凝電弧生成物,提高真空弧室開斷電流能力。

（2）真空滅弧室工作原理：真空包內(nèi)的真空滅弧室是利用高真空工作絕緣滅弧介質(zhì),靠密封在真空中的一對觸頭來實(shí)現(xiàn)電力電路的通斷功能的一種電真空器件。當(dāng)其斷開一定數(shù)值的電流時,動靜觸頭在分離的瞬間,電流收縮到觸頭剛分離的 一點(diǎn)上,出現(xiàn)電極間電阻劇烈增大和溫度迅速提高,直至發(fā)生電極金屬的蒸發(fā),同時形成極高的電場強(qiáng)度,導(dǎo)致極強(qiáng)烈的發(fā)射和間隙擊穿,產(chǎn)生真空電弧,當(dāng)工頻電流接近零時,同時也是觸頭開距的增大,真空電弧的等離子體很快向四周擴(kuò)散,電弧電流過零后,觸頭間隙的介質(zhì)迅速由導(dǎo)電體變?yōu)榻^緣體,于是電流被分?jǐn)?。由于觸頭的特殊構(gòu)造,燃弧期間觸頭間隙會產(chǎn)適當(dāng)?shù)目v向磁場,這個磁場可使電弧均勻分布在觸頭表面,維持低的電弧電壓,從而使真空滅弧室具有較高弧后介質(zhì)強(qiáng)度恢復(fù)速度,小的電弧能量和小的腐蝕速率。這樣,就提高了真空滅弧室開斷電流的能力和使用壽命。

2 與小油斷路器的優(yōu)缺點(diǎn)比較:

2.1真空斷路器有很多優(yōu)點(diǎn):
（1）在密封的容器中滅弧,電弧和熾熱氣體不外露；
（2）觸頭間隙很少,僅幾毫米至40毫米。我廠運(yùn)用中的ZN28型是11±1毫；
（3）燃弧時間短,電弧電壓低,電弧能量小,觸頭磨耗少,允許的開斷次數(shù)多。我廠現(xiàn)在運(yùn)用的SN10Ⅲ型小油斷路器,機(jī)械壽命是3000次,ZN28型真空斷路器機(jī)械壽命是10,000次；
（4）動導(dǎo)電桿的慣性小,適宜頻繁操作；
（5）操作機(jī)構(gòu)小及結(jié)構(gòu)簡單,整體體積小,重量輕；
（6）控制功率校ZN28型真空斷路器配CD17型機(jī)構(gòu)直流電壓220V合閘55A、分閘1.5A；SN10Ⅲ型1250A少油斷路器配CD10Ⅱ型機(jī)構(gòu)、直流電壓220V,合閘147A,分閘2.5A；
（7）操作時噪聲??；
（8）由于無油,故無火災(zāi)和爆炸燃火的危險；
（9）觸頭部分為完全密封結(jié)構(gòu),不容易因潮氣、灰塵、有害氣體等影響而降低它的性能,工作可靠性提高,開斷與并合性能穩(wěn)定且觸頭磨耗小,使用期較長。

2.2 真空斷路器也有一定的缺點(diǎn)：
（1）容易產(chǎn)生操作過電壓,在開斷感性電流時,會出現(xiàn)電流截斷現(xiàn)象造成較高的過電壓,因此要加裝過電壓吸收裝置,這樣設(shè)備量增加,維護(hù)量增加,費(fèi)用也上升；
（2）運(yùn)行中不易監(jiān)測真空度；
（3）國內(nèi)產(chǎn)品體系不多；
（4）配用的合成絕緣子在火電廠運(yùn)行易積灰塵,因此,要求廠用電室的環(huán)境要相對干凈。

3 運(yùn)行操作操作、維護(hù)、試驗(yàn)的注意問題:
3.1 真空斷路器運(yùn)行檢查內(nèi)容及異常處理:
（1）每次將開關(guān)小車推入(或拉出)工作位置及班中檢查時,對于采用玻璃包的要詳細(xì)檢查真空包內(nèi)銅片是否有氧化變色、殼體有無裂紋,如有氧化變色現(xiàn)象或裂紋,則應(yīng)更換真空包；若采陶瓷包，主要檢查其表面是否有裂紋，有細(xì)微的裂紋也應(yīng)將其更換。
（2）檢查真空包外殼應(yīng)無變形。
（3）支持絕緣子應(yīng)無裂痕及放電異聲。
（4）運(yùn)行中的真空包應(yīng)無放電聲。一旦出現(xiàn)放電異聲,應(yīng)匯報上級,停止該斷路器的運(yùn)行操作,進(jìn)行檢修。
（5）引線接觸部分無過熱,引線馳度適中。
（6）檢查各部位螺釘有無松動,彈簧有無損壞。
（7）定期檢查輔助開關(guān)觸點(diǎn), 若燒損嚴(yán)重及時通知檢修人員。
（8）記錄(抄錄)開斷短路電流,通斷負(fù)荷電流,小電流和空載電流時,斷路器的動作次數(shù)。
（9）當(dāng)斷路器在熱備用狀態(tài),“有電顯示”裝置的“有電”燈亮,應(yīng)迅速匯報,并檢查有關(guān)設(shè)備。

3.2 “五防”功能及注意事項(xiàng):
（1）開關(guān)柜及開關(guān)小車具有完善的“五防”功能:a:防止帶負(fù)荷拉、插主回路隔觸頭；b:防止誤分、誤合斷路器；c:防止接地開關(guān)閉合時,切合斷路器；d:防止帶電時誤合接地刀；e:防止誤入帶電間隔。
（2）當(dāng)接地刀在合上位置時,斷路器小車只能推至“試驗(yàn)”位置,拉開接地刀后,開關(guān)小車才允許繼續(xù)向工作位置移動。
（3）當(dāng)斷路器小車置于試驗(yàn)位置時,應(yīng)插入二次插頭,當(dāng)斷路器小車在工作位置時,二次插座上的壓板被小車上檔板擋住,壓板不能掀開,二次插頭不能被撥下。
（4）開關(guān)柜后下蓋板與接地開關(guān)間隔有聯(lián)銷裝置,當(dāng)接地開關(guān)閉合時,才允許打開蓋板。當(dāng)蓋板關(guān)緊時,接地開關(guān)才允許進(jìn)行分合操作。
（5）當(dāng)小車開關(guān)推入柜內(nèi)過程中,自動拉開母線側(cè)觸頭前的絕緣隔板。
（6）為方便運(yùn)行人員測量高壓電機(jī)絕緣,在電動機(jī)開關(guān)柜內(nèi)下樁頭(電纜側(cè)靜觸頭)檔板上開了絕緣檢測孔,每次進(jìn)行絕緣測量時,仍須按規(guī)定驗(yàn)明無電后,方能進(jìn)行絕緣測量工作。
（7）有電顯示裝置不得作為設(shè)備無電的根據(jù)。但如果指示有電,則禁止在該設(shè)備上工作。

3.3 試驗(yàn)注意事項(xiàng)：
（1）每年小修時，盡量安排進(jìn)行絕緣電阻及真空度測試，當(dāng)有懷疑，應(yīng)作進(jìn)一步的檢查，如進(jìn)行交流耐壓等。
（2）進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)應(yīng)在絕緣電阻試驗(yàn)合格后才能進(jìn)行，相間、相對地及斷口的耐壓值應(yīng)相同。
（3）導(dǎo)電回路電阻用直流壓降法測量，電流不小于100A，應(yīng)在電動合閘后測量導(dǎo)電回路電阻，測得結(jié)果應(yīng)符合制造廠家規(guī)定，建議不大于1.2倍的出廠值，當(dāng)三相之間差別較大時，應(yīng)引起注意。
（4）斷路器大修后要進(jìn)行合閘時間和分閘時間，分、合閘的同期性，合閘時的彈跳過程，斷路器的直流操作電壓應(yīng)為額定值，合閘時觸頭的彈跳時間不應(yīng)大于2ms。

4 關(guān)于真空包運(yùn)行中需要繼續(xù)探討的問題:
（1）真空包是真空斷路器的核心部件。進(jìn)行斷口工頻耐壓(36KV/一分鐘)試驗(yàn),檢驗(yàn)真空度有否降低,是目前唯一可靠的手段。
（2）除了施加36KV工頻電壓外,是否仍有其他可靠手段呢？我們對玻璃包采用真空測量儀檢查其真空度。紫銅片表面對于氧化是比較敏感的,一旦有小量氧氣(空氣)進(jìn)入,真空包內(nèi)的紫銅片表面便會開始逐漸變色。這一點(diǎn)有利于我們使用玻璃包的單位監(jiān)視其真空的變化；但是，由于陶瓷的硬度優(yōu)于玻璃，大量陶瓷包代替了玻璃包，真空測量儀的使用就受到限制。
為了防止真空包爆炸傷及鄰相，擴(kuò)大為相間故障，目前普遍使用的是將真空包包裹起來的密封式斷路器，真空度測量儀更不能使用。如何檢測真空包問題是值得我們運(yùn)行單位進(jìn)行探討的。
（3）除了“加電壓”、“玻璃包觀察紫銅片的顏色”、“有限度地使用真空測量儀”外,我們將斷路器送入“工作位置”前,用2500V搖表檢查真空包兩端絕緣情況的工作。一旦測得的數(shù)值比上次下降20%就匯報，并作詳細(xì)的檢查直至更換真空包，這種跟蹤檢查是很有益的。
真空斷路器在生產(chǎn)現(xiàn)場將受到廣泛的使用,我們要繼續(xù)探討有關(guān)問題,總結(jié)經(jīng)驗(yàn),以提高設(shè)備的利用率和安全性。