论文部分内容阅读
摘要：本文分析了真空断路器弹跳超标的危害，根据工作中实际情况分析其产生的原因，并提出针对性地防范处理措施。
关键词：真空断路器、弹跳、危害性、处理防范
中图分类号： TM561 文献标识码： A 文章编号：
一、定期检修工作中发现的问题
真空断路器具有维护工作量小、断流容量大、适宜频繁操作等许多优点，在电力系统中逐渐取代了其它类型断路器，得到了广泛的应用。我单位某35KV变电站主要负责对矿井供电，其35KV开关为落地式手车，断路器采用了真空断路器。
在进行定期检修时，开关手车已拉出仓外，进行特性测试，结果测得三相35KV真空断路器弹跳在900ms左右（此真空断路器说明书规定弹跳标准时间不大于5ms）超标近200倍，严重影响到了真空断路器灭弧室的使用寿命，对保证矿井安全供电极为不利。
二、合闸弹跳及操作过电压产生与危害
（一）合闸弹跳
《35kV户内高压真空断路器通用技术条件》(ZBK97004-89)将合闸弹跳定义为断路器在合闸时触头刚接触直至觸头稳定接触瞬间为止的时间。影响灭弧室电寿命的是电弧，而电弧只有在动静触头不接触时才会产生，在动静触头接触时不会产生。大量实践及理论分析均表明，真正对真空的电寿命有影响的因素是：合闸过程中，触头刚接触直至触头稳定接触瞬间为止，这期间的触头断开时间。
合闸弹跳是真空断路器机械特性的一种重要参数，由于合闸弹跳过程中，触头断开距离小，电弧不会熄灭，导致触头电磨损加重，从而影响灭弧室的电寿命，但由于其存在时间较短，远小于合闸过程中电弧燃烧时间，所以一般认为，在一定范围内的弹跳最主要的危害在于加速了灭弧室触头的磨损，从而导致灭弧室电寿命的缩短。在弹跳过程中，电流电弧没有熄灭，不会产生操作过电压，通过型式试验的情况看，断路器在经过老炼后，或者在进行开断试验后，弹跳会有明显的改善。
三、弹跳超标的分析与防范处理
（一）原因分析
1、针对此变电站真空断路器存在弹跳的现象，总结多年维护、检修、实际应用真空断路器的经验，对缺陷进行分析，首先排除了以下几方面的原因：
2、最后经过多次论证将造成断路器弹跳时间过大原因确定为：
（1）、使用铝质不完全闭合半圆夹件所致，由于铝质材料硬度过大且设计成半圆形，不能很好固定住真空包，造成了合闸弹跳时间过大。如图1、图2、图3所示：
图1
图2
图3
（2）、这种设计还有一个很大的隐患，当断路器合闸时，此夹件与真空包之间会产生一个横向剪切力，而真空包为瓷制品，瓷塑性大，其致命弱点就是不能承受横向剪切力。当此剪切力超过真空包所能承受的临界点时，便会造成真空包破裂，使断路器失去开断能力，这对系统安全的安全运行是极为不利的。
（二）防范处理：
结合分析进行了以下处理：
重新对固定夹件进行选材：
通过比较逐一排除了铁制材料、铝制材料、焦木板材质，因为它们虽然硬度高，但不能吸收剪切力，并且可塑性差。最后选择了呢绒板，其硬度比陶瓷小，价格又便宜，有很强的可塑性，又可以分解、缓冲合闸时产生的冲击力。
夹件形状的确定：
经过论证最后确定把固定夹件做成圆形封闭式，这样避免了两块夹件不能闭合所产生的缝隙导致晃动，能够很好的固定住真空包，还可以最大程度的吸收横向剪切力，如图4所示。
图4
3、实际应用情况
固定夹件制作好后，便对此批断路器原固定夹件进行更换，在经过反复安装、测试、调整再测试之后，更换夹件以后的断路器其弹跳参数终于从原来的20～900ms下降至5ms以内，符合规程规定的标准值，同时其它试验项目也均符合要求。
断路器投入后经过一段时间的观察，断路器运行和操作正常。随后再次对断路器进行特性测试，弹跳时间仍在5ms的标准以内。说明处理方法是行之有效的，从而确保了运行设备的无缺陷运行，使矿区的安全性供电得到了保证。
四、结束语
通过采用新材料固定断路器真空包，使其在操作过程中减小横向剪切力，断路器合闸弹跳时间满足标准，消除断路器运行操作中的隐患，防止操作过电压的发生而影响电网的稳定运行。避免了弹跳时间过大使断路器出现严重故障，减少不必要的电网停电时间，甚至会发生矿井停电事故的可能性。此次对断路器弹跳引起操作过电压进行技术分析，应用新材料取代原铝质材料，对元件形状重新设计，具有很好的推广应用价值。
关键词：真空断路器、弹跳、危害性、处理防范
中图分类号： TM561 文献标识码： A 文章编号：
一、定期检修工作中发现的问题
真空断路器具有维护工作量小、断流容量大、适宜频繁操作等许多优点，在电力系统中逐渐取代了其它类型断路器，得到了广泛的应用。我单位某35KV变电站主要负责对矿井供电，其35KV开关为落地式手车，断路器采用了真空断路器。
在进行定期检修时，开关手车已拉出仓外，进行特性测试，结果测得三相35KV真空断路器弹跳在900ms左右（此真空断路器说明书规定弹跳标准时间不大于5ms）超标近200倍，严重影响到了真空断路器灭弧室的使用寿命，对保证矿井安全供电极为不利。
二、合闸弹跳及操作过电压产生与危害
（一）合闸弹跳
《35kV户内高压真空断路器通用技术条件》(ZBK97004-89)将合闸弹跳定义为断路器在合闸时触头刚接触直至觸头稳定接触瞬间为止的时间。影响灭弧室电寿命的是电弧，而电弧只有在动静触头不接触时才会产生，在动静触头接触时不会产生。大量实践及理论分析均表明，真正对真空的电寿命有影响的因素是：合闸过程中，触头刚接触直至触头稳定接触瞬间为止，这期间的触头断开时间。
合闸弹跳是真空断路器机械特性的一种重要参数，由于合闸弹跳过程中，触头断开距离小，电弧不会熄灭，导致触头电磨损加重，从而影响灭弧室的电寿命，但由于其存在时间较短，远小于合闸过程中电弧燃烧时间，所以一般认为，在一定范围内的弹跳最主要的危害在于加速了灭弧室触头的磨损，从而导致灭弧室电寿命的缩短。在弹跳过程中，电流电弧没有熄灭，不会产生操作过电压，通过型式试验的情况看，断路器在经过老炼后，或者在进行开断试验后，弹跳会有明显的改善。
三、弹跳超标的分析与防范处理
（一）原因分析
1、针对此变电站真空断路器存在弹跳的现象，总结多年维护、检修、实际应用真空断路器的经验，对缺陷进行分析，首先排除了以下几方面的原因：
2、最后经过多次论证将造成断路器弹跳时间过大原因确定为：
（1）、使用铝质不完全闭合半圆夹件所致，由于铝质材料硬度过大且设计成半圆形，不能很好固定住真空包，造成了合闸弹跳时间过大。如图1、图2、图3所示：
图1
图2
图3
（2）、这种设计还有一个很大的隐患，当断路器合闸时，此夹件与真空包之间会产生一个横向剪切力，而真空包为瓷制品，瓷塑性大，其致命弱点就是不能承受横向剪切力。当此剪切力超过真空包所能承受的临界点时，便会造成真空包破裂，使断路器失去开断能力，这对系统安全的安全运行是极为不利的。
（二）防范处理：
结合分析进行了以下处理：
重新对固定夹件进行选材：
通过比较逐一排除了铁制材料、铝制材料、焦木板材质，因为它们虽然硬度高，但不能吸收剪切力，并且可塑性差。最后选择了呢绒板，其硬度比陶瓷小，价格又便宜，有很强的可塑性，又可以分解、缓冲合闸时产生的冲击力。
夹件形状的确定：
经过论证最后确定把固定夹件做成圆形封闭式，这样避免了两块夹件不能闭合所产生的缝隙导致晃动，能够很好的固定住真空包，还可以最大程度的吸收横向剪切力，如图4所示。
图4
3、实际应用情况
固定夹件制作好后，便对此批断路器原固定夹件进行更换，在经过反复安装、测试、调整再测试之后，更换夹件以后的断路器其弹跳参数终于从原来的20～900ms下降至5ms以内，符合规程规定的标准值，同时其它试验项目也均符合要求。
断路器投入后经过一段时间的观察，断路器运行和操作正常。随后再次对断路器进行特性测试，弹跳时间仍在5ms的标准以内。说明处理方法是行之有效的，从而确保了运行设备的无缺陷运行，使矿区的安全性供电得到了保证。
四、结束语
通过采用新材料固定断路器真空包，使其在操作过程中减小横向剪切力，断路器合闸弹跳时间满足标准，消除断路器运行操作中的隐患，防止操作过电压的发生而影响电网的稳定运行。避免了弹跳时间过大使断路器出现严重故障，减少不必要的电网停电时间，甚至会发生矿井停电事故的可能性。此次对断路器弹跳引起操作过电压进行技术分析，应用新材料取代原铝质材料，对元件形状重新设计，具有很好的推广应用价值。