10kV真空回路遮断器の一般的な故障と対処方法

概要

10kV真空断路器利用真空作为触点间的绝缘和灭弧介质，因此在变电站和配电网络中得到广泛应用。然而，在其具体应用过程中发生的故障数量有所增加。本文对运行中的常见故障进行了分类和分析，讨论了不同类型的故障处理方法，并提出了常规维护措施。

真空断路器本身的故障现象及处理方法

真空灭弧室的真空度低是10kV真空断路器最易发生的故障。真空断路器在真空灭弧室内中断电流并熄灭电弧。通常，真空断路器不配备定性和定量测量真空度特性的设备或装置。

因此，真空度低的故障通常非常隐蔽，在维护和操作测试中难以检测。其危害程度远大于其他明显故障。当真空度下降到断路器无法正常熄灭电弧时，甚至可能导致断开点烧毁或爆炸等严重后果。

真空灭弧室真空度低的原因

• 真空灭弧室材料存在问题，导致真空灭弧室漏气，或者制造工艺不够精细，使真空灭弧室本身存在泄漏点，从而影响其真空度。

• 长时间运行后，断路器进行某些动作时产生的振动也可能导致真空灭弧室密封部分松动，从而降低真空灭弧室的真空度。特别是对于配备CD10机构的真空断路器，在断路器进行电流分合操作时，容易对真空灭弧室密封连接部分产生较大冲击，导致密封不良，真空度下降。

• 真空灭弧室内的波纹管材料或制造存在问题，多次操作后出现泄漏点。

• 在日常维护工作中意外损坏真空灭弧室。

真空灭弧室真空度低的处理方法

应进行预防性试验，定期检查真空灭弧室的真空度。在日常设备检查和维护中，应频繁进行交流耐压试验（断口之间）。条件允许时，可以使用真空度测试仪对真空灭弧室的真空度进行定性测试，确保真空灭弧室的真空度保持在一定水平，以满足断路器的操作要求。

在选择和安装真空断路器时，应选择信誉良好、质量可靠的制造商的成熟产品，其配套机构最好是对断路器冲击较小的。巡视设备时，维护人员应注意观察真空灭弧室金属屏蔽罩是否变色或运行时发出异常声音。

对于污染严重的现有断路器，应及时进行清洁和维护，防止灰尘或其他污染物影响断路器的绝缘性能。如果通过检查发现真空灭弧室有缺陷，应及时更换真空灭弧室。

控制回路的故障现象及处理方法

信号回路中的保险丝熔断和分合线圈烧毁是操作回路中常见的故障。症状是在分闸或合闸状态下断路器无法电气操作，指示灯不亮。此时微机一般会发出“控制回路断线”的信号。这种缺陷相对容易检测和处理。可以直接检查分合线圈是否烧毁及其电阻偏差大小。更换有问题的线圈可以消除操作回路的故障。

储能行程开关（CK）的辅助触点未接通，主要是由于行程开关调整不到位或损坏，导致机构无法完全储能。此时储能灯（通常为黄色）不亮。可以通过重新调整行程开关的位置或更换行程开关来解决故障，确保机构完全储能。

保证行程开关的质量和提高其安装可靠性是减少电路故障发生的主要方法之一。在实际操作经验中，CT19机构的储能行程开关缺陷较为明显。在10kV断路器合闸过程中，控制电源的空气开关跳闸，最终导致控制回路断线。

此时线路的跳闸保护动作，故障线路越级跳闸，扩大了停电范围，造成严重影响。检查发现，当行程开关失效时，电流回路不能有效切断，容易在行程开关动作时产生电弧，导致大回路电流引起跳闸。通过更换其他型号的设备，可以有效避免此类电路故障。

断路器的辅助开关（触点）损坏或调整不到位，导致电路未接通或接触不良。这种情况一般表现为控制回路断线，分合闸指示灯不亮或闪烁。发生这种情况时，需要重新调整辅助开关旋转拉杆的长度或更换损坏的辅助开关。

由电气联锁引起的断路器无法分合闸的故障表现为：机构机械部件工作正常，但无法电气分合闸，正负电源不能同时供给分合闸线圈。

这种缺陷一般发生在具有电气联锁的设备上，如电容器组断路器、带接地刀联锁的断路器等。需要检查电容器网门、检修接地刀的行程（辅助）开关是否正确切换或损坏，以及触点是否接触良好，然后进行相应处理。

此外，在手车开关柜中，储能电机、Y3继电器、整流桥等元件烧毁也经常发生，进而导致控制回路断线的故障。

操作回路的控制中存在诸多问题。端子连接松动、接触不良、设备绝缘问题等都可能导致缺陷，使断路器无法正常分合闸。当操作回路发生故障时，应首先定位故障，确定其来源，然后根据具体情况采取相应的解决方案。

辅助机构和传动机构的机械故障现象及处理方法

当断路器无论是电气还是手动都无法分合闸时，首先应检查机构是否已储能。如果储能正常，问题可能是由于分合半轴上的止动片松动、分合推杆行程不足或变形，导致分合过程中卡滞或粘连，从而使断路器无法正常操作。

可以通过重新调整分合线圈推杆的行程、固定分合半轴上的止动片、更换或修理有缺陷的推杆（将铜制分合推杆更换为钢制以避免变形）来解决故障。当储能异常或二次回路存在问题时，应检查储能电机、行程开关和控制回路进行故障排除。

传动机构无论是电气还是手动都无法储能。主要原因包括储能机构中的单向轴承损坏或储能扣钩无法复位（复位弹簧强度不足或异物卡住复位弹簧），导致储能齿轮空转。这种故障在CT19型机构中容易发生。可以通过更换储能机构中的单向轴承或更换（清洁）复位弹簧来恢复正常储能。

如果传动机构的分合指示与断路器本体的实际分合位置不符，可能是由于机构与断路器主传动轴之间的连杆脱开。手动调整使机构位置与断路器一致，然后重新连接并固定传动拉杆。

在特性试验中发现，断路器的低电压操作不合格。当额定操作电压高于65%时，断路器无法可靠分闸（电压低于30%时无法分闸，电压在30%至65%之间时可能分闸也可能不分闸），并且应在额定电压的85%-110%范围内可靠合闸。

出现这种情况时，首先检查线圈的电阻是否在合格范围内。如果合格，则清洁机构，在旋转部分添加润滑剂，然后检查分合半轴的啮合深度。如果不满足要求，调整分合半轴的啮合（插入）深度调节螺钉（如图1所示）以满足要求（CT19型机构的啮合深度一般为1-2mm）。

此外，合闸线圈电阻增大导致分合线圈电阻减小，以及分合推杆变形导致分合过程中卡滞或粘连，都会影响分合电压。处理问题时应根据具体的故障情况进行具体处理。

在手车开关设备中，手车开关无法从试验位置移动到运行位置。这种故障的可能原因包括接地刀联锁失效、接地刀联锁连板变形、接地刀操作孔连板未复位、手车开关底盘故障。手车开关可以移动到检修位置。

检查接地刀舌形联锁板是否变形或该舌形板是否与接地刀位置对应；检查操作孔连板是否完全复位；拆下手车开关底盘，检查内部各部件是否完好。

断路器的常规维护措施

处理断路器机构故障时，首先要分析故障类型，确定其属于电气或二次回路问题还是机械故障，然后再进行下一步处理。判断故障的方法比较简单。首先使机构完全储能。

如果断路器可以手动可靠分合闸，基本可以排除机械故障。然后进行电气分合闸。如果分合电磁铁动作但开关未能分合闸，且二次控制电压正常，说明二次回路没有问题。

对于真空度降低、分合不同步、分合速度不足、弹跳大等较为隐蔽的故障，在维护过程中必须使用相关科学仪器进行测试和测量。应通过实际测量数据的分析和判断来解决问题。

除了故障修复外，日常工作中还应对真空断路器进行一定的维护工作。这包括清洁传动机构和绝缘支撑柱，以避免增加旋转摩擦，并适当添加润滑剂以确保灵活操作。当真空断路器停电检修时，应进行回路电阻和机械特性试验，并及时处理因过热等原因造成的断路器损坏部件。

10kV断路器的故障修复和维护工作与其他电压等级的断路器或变压器在机械和二次回路故障修复原则上相似。通过不断积累经验，可以不断提高技术水平，实现更好的故障消除率和维护水平。

结论

随着社会的快速发展，各行各业对电力供应的需求不断增加，对供电设备质量和电力系统运行稳定性也提出了更高的要求。技术水平和缺陷处理能力需要不断提高，以满足发展的需求，满足广大用户的要求，缩短设备缺陷处理和维护时间，确保电网的安全运行。

因此，在设备维护和改造过程中，应加强对系统设备本身特性的研究，全面了解设备运行特点和存在的问题及隐患，加强学习和沟通，及时采取预防措施，不断改进设备，消除安全隐患，防止事故发生，确保设备安全运行和供电可靠性。