真空断略器的质量管理

真空断略器的质量管理摘要：该文叙述了真空断路器在订货、现场检修时怎样判别断路器的质量及运行中的留意事项，以充分发挥真空断路器的优越性，保障断路器设备平安运行，提高供电牢靠性。关键词：真空断路器；陶瓷泡；质量管理10kV真空断路器作为新一代断路器，在电力系统从1994年开头使用以来，得到广泛应用。较之10kV油断路器，它具有开断容量大、灭弧性能好、机械寿命长、运行维护量小、检修周期长等特点。随着推行断路器无油化的改造，各供电公司正逐步更换原有的充油断路器。由于大量使用真空断路器，且订货、安装、检修存在肯定的不严密性，造成在使用过程中消失了不少外部、内部缺陷及故障，主要表现在真空泡慢性漏气和机构受阻等方面，为了提高设备运行的牢靠性，这就要求加强真空断路器在选型、安装、运行、检修等方面的质量管理工作。1严把定货质量关断路器的核心部件是灭弧室，而灭弧室的质量好坏主要打算于真空泡的质量，真空泡一般有陶瓷泡和玻璃泡两种。早期生产的真空泡均为玻璃泡，它的额定极限开断次数一般大于20次，随着新技术的进展，需要有较大的极限开断电流的断路器，便产生了新一代真空泡即陶瓷泡。陶瓷泡由于采纳了先进的焊接技术，密封性能较好，机械强度高，爬距大，电寿命较长，开断容量大，极限开断次数一般大于30次，但陶瓷金属化的抗折强度是它的薄弱环节。通过对6000只陶瓷泡和玻璃泡的跟踪比较，对两者的优劣有一个全面了解，如表1所示。<imgheight=107src=“/Manage/UploadFiles/200707/20070704113440565.gif”width=500border=0从以上3000只真空泡跟踪运行分析，在今后的真空断路器选型中应首选新一代真空泡——陶瓷泡。灭弧室要经过老练，老练工艺包括电压老练和电流老练。电压老练目的在于消退灭弧室内部和外部的毛刺，金属和非金属微粒、各种污秽物等。电流老练工艺专为真空灭弧室设定，电流老练用持续的集中型电弧，在电极表面不断运动，以尽可能彻底地清除电极表面的毛刺、金属氧化物、金属和非金属微粒以及各种污秽物等有害物质，并通过燃弧中产生的电极材料的吸气作用，使灭弧室内部保持良好的真空度。电流的老练是去除触头表面的微片和微粒，使它形成一个细晶粒层，消退吸附剂气体和污染物，尤其是大电流老练，可有效地消退微片和微粒（由于很大的电弧能量可以直接将它熔化）。此外，细晶粒层可以降低冷焊力，增加材料韧性，而使触头材料更不易产生脱落现象。只经过高压火花老练过的电极表层材料的晶相观看，其晶格直径为几十个微米，而经过电流老练过的阴极表面晶粒直径在1微米以下。经过电流老练的真空室重燃率大大减小，所以选真空断路器肯定要选经过电压和电流双重老练的灭弧室。2加强运行巡察真空断路器在运行中加强巡察管理，可准时发觉一些缺陷，避开一些设备故障，造成停电事故。在操作中擅长用眼和耳感觉器官，留意设备运行中有无特别现象，如在分闸操作中，开关断开后，检查电缆头的带电显示装置有无显示带电；拉开母线侧开关时，观看刀口有无火花和真空泡，有无闪光（玻璃泡）；在断开变压器低压侧进线断路器和母联断路器，10kV母线停电时，观看该段母线TV有无电压量输出等。2000年某变电站在进行10kV母线操作时就避开了一次断路器爆炸事故：当时10kVI母进行停电操作，在断开100、101断路器，未拉开101上隔离开关时，运行人员发觉I段TVA相带电显示灯亮，后经试验人员鉴定101断路器A相真空泡摇断口绝缘电阻为0，证明该相断路器严峻漏气，从而避开了事故发生的可能。3严把预试周期、交接试验关真空断路器出问题的时间主要集中在设备投运0.5～2年之间，这时真空断路器的运行状态较不稳定，需加强运行检测。所以济源供电公司规定：对新投运断路器运行一年要对机构进行一次维护工作，重新测量断路器分、合闸线圈的动作电压值，断路器的机械及电气特性试验，如新测参数与投运参数相比较无明显变化时（特殊是真空度的变化），可转入正常检修周期。有条件时半年后对新投运断路器进行一次全面电气特性试验，进行参数对比。3.1绝缘测试绝缘的定义是用电阻表示的，检测是使用承受的电压和泄漏的电流进行的。有些用户包括供电公司常常采纳摇表（兆欧表）测绝缘电阻的方法，单个灭弧室的电阻应在MΩ级。此种方法在肯定范围内能反映一些问题，但有其局限性，测量数据受环境因素影响较大。一般产品的绝缘裕度较大，但是在做耐压试验时由于外界因素，以及各相之间电场干扰，会降低绝缘水平，从而消失闪络击穿现象，遇到此类问题应对灭弧室及支撑绝缘件表面进行外绝缘处理，所以在没有外绝缘爱护的状况下极易消失闪络击穿，严峻的会造成灭弧室损坏。3.2耐压试验最常见、最直接的推断方法是工频耐压测试。缘由是高压真空电器遵循巴申定律（就是电器内的气体压强与耐受电压力量的关系）。工频耐压法是真空断路器处于开断状态下，在动、静触头之间施加肯定的工频电压，检测泄漏电流的大小及观看灭弧室内的放电现象，真空灭弧室内部不应有持续的放电现象，否则应更换真空灭弧室。其优点是原理简洁，操作便利，能定性地检测真空灭弧室的好坏。交接试验时要留意，作工频耐压前，要把真空断路器触头机械行程调整为要求值后，再加压试验。3.3真空度测试判定这种方法是建立在管内气体处于分子流条件下的测量方法，在有肯定真空度状况下比较有效，但在完全漏气的状况下简单消失误判。它的测试原理与摇表比较相像，在断口间气体分子不是处于分子流条件下，被电离的气体分子不能被收集到，造成测量的真空度较高，所以测量真空度必需与工频耐压测试相结合进行。3.4遵循行业标准行业标准《10～35kV户内高压真空断路器订货技术条件（DL430—1991）》规定，真空断路器灭弧室在有效期15～20年，真空灭弧室真空度不得大于6.6×10-2Pa；行业标准《3.6～40.5kV户内沟通高压真空断路器（TB3855-1996）》规定，用于装配真空断路器的真空灭弧室内的气体压力应低于1.33×10-3Pa。3.5工频耐压法、真空度测试法及其优缺点真空灭弧室漏气的故障分两种，硬故障即外壳裂开、波纹管破损而进气，使灭弧室失去真空度，与四周大气相通；软故障即灭弧室并未与大气相通，而是由于制造工艺、运输、安装及使用维护等缘由，使灭弧室内的气体压力高于允许值，灭弧室不能满意正常开断容量，存在埋伏性故障。传统的检测方法——工频耐压法，对真空灭弧室的“硬故障”比较有效，能定性的区分真空灭弧室的好坏。但对“软故障”就无能为力，由于当真空度在1×10-4～1×10-3Pa之间时，工频耐压试验都能通过，不能辨别出其中的差别，真空度测试仪可以对1×10-1～1×10-5Pa范围内的真空度进行精确     测量，把握灭弧室真空度的变化状况，了解真空灭弧室的泄漏进展状况，使得对真空灭弧室的检测从定性上升到定量阶段，并且可以依据肯定间隔时期内真空度的变化状况推算出真空灭弧室的使用寿命，这对保障真空断路器运行的牢靠性供应了一种技术手段。真空度测试仪受测试范围限制（1×10-1Pa～1×10-5Pa），超过测试范围，真空度测试仪所依靠的离子电流与残余气体密度，即真空度近似成比例的关系有所变化，不能保证测试结果的精确     性。特殊是对于全漏（与大气相通）的“硬故障”，测试值刚好与真空度良好时数值接近，简单引起错误推断，因此在现场真空灭弧室检测中不能省掉工频耐压试验。总之，真空度测试和工频耐压试验，两种方法应相互补充，才能对真空灭弧室作出精确     诊断。3.6回路电阻测试一般有两种方法：电桥法和大电流压降法。电桥法测量误差较大，原则上不使用这种方法；专用回路电阻测试仪就是使用大电流压降法。4严把维护检修质量关真空断路器的检修主要针对机械检修，断路器本体不能检修，但机构大修周期不应超过4年，不能以临修代替大修。4.1漏气判定较简洁的方法是靠肉眼观看、靠听觉听等手段，如玻璃灭弧室屏蔽筒颜色变化，带电时灭弧室内部是否有持续弧光，或断口击穿新发出的放电声，这些现象一般发生在断路器运行多年的现场。其次是依据试验数据做出判定。一般对漏气的灭弧室应尽早更换。灭弧室产品制造缘由：产品外观无特别变化如磕碰痕迹、外力挫伤、拉动灭弧室动杆波纹管等，在整机安装过程中，灭弧室由于某种缘由受到拆力，对于陶瓷灭弧室，陶瓷金属化的抗折强度就是它的薄弱环节。对于玻璃灭弧室外壳有明显撞击痕迹或玻壳有纵向（沿玻壳轴线方向）痕迹，则说明灭弧室受到过外力撞击，造成玻壳亮线或裂开。静端螺纹孔是否完好，需检查静端盖板是否被螺丝顶伤、拉动灭弧室动导杆波纹管是否被扭伤。由于断路器的使用场所存在肯定的腐蚀性气体，空气湿度太大或产品在存放过程中有淋雨现象，造成灭弧室波纹管锈蚀漏气，需进行更换。4.2机构弹跳检修断路器合闸弹跳是不行避开的，肯定无弹跳的产品是只可遇不行求的，所以说只是大小的区分。零弹跳只是小到断路器特性测试仪没有检测出来的弹跳。引起弹跳的因素包括两方面：灭弧室方面，依据产品多年的使用、安装和调试的状况分析，可以发觉，灭弧室的电极结构、触头平面状态、运动部分质量等均是影响弹跳的因素，必要时进行更换。断路器机构方面，机构连接件之间协作间隙、合闸速度、机构运动同轴性等因素也影响弹跳。速度过大易产生弹跳或弹振，开断速度过大还将使弹簧力加大，操作机构负担过重，首开断相开断后，后两相熄弧距离长，触头烧损严峻，易产生重燃或击穿，同时使开断运动特性变坏，不易开断短路电流，因此应充分重视关合与开断运动特性。弹跳对电路的影响：对触头烧损有肯定影响，但从真空断路器进展来看，还未发觉由于因真空断路器弹跳而造成触头熔焊。现在采纳的Cu-Cr触头材料，其触头烧损基本不影响其断路器寿命。依据真空断路器开断试验报告，燃弧时间，短的8ms，长的达20ms，表明燃弧时间（电弧能量）在很大范围都未影响开断胜利。波纹管经过强迫震惊有可能产生裂纹，造成灭弧室漏气，降低灭弧室使用寿命。4.3导向套熔化检修导向套的软化温度一般在150℃以上，导向套在受热后熔化。使导向套受热的缘由主要是导电杆温度上升，而造成导电杆温度上升的缘由主要是电边接触部位，如导电夹松动接触电阻增大或触头压力减小、触头间接触电阻增大，也有可能是较长时间通过超过灭弧室标准要求的电流，使导电杆温度上升。触头间隙对大电流开断后的触头表面变化的影响很大，由于在触头分别小，开距时电弧比较集中，这将损坏电极表面，在电极表面的熔桥将明显上升，这一熔桥将触头间连接起来，然后被气化形成真空电弧，此时一般需更换灭弧室。4.4静端倾斜检修静端盖板变形，螺钉板倾斜。消失这种现象一般有两种可能：一是新投运设备，入厂检验时发觉，这种状况主要发生在体积较大的灭弧室上，问题在于运输中的野蛮装卸，需返厂。另一种状况是安装过程中用错螺丝，螺丝过长或安装方法不当，致使静端盖板变形，能够发觉明显螺丝顶伤痕迹，需更换。4.5导电杆弯曲检修导电杆受力折弯。主要是由于装配中没有保证导电杆的同轴度或运行过程中合闸功过大造成，需更换。5结束语基于上述断路器的质量分析，为了使真空断路器设备能够在额定寿命