真空断路器的运行与维护技巧

真空断路器投入运行后，应定期进行以下检查、维护和调整。

1.触头磨损的监测

真空断路器的触头既是正常的通流元件，又是开断短路电流的关合元件，所以无论是正常开断还是故障开断都会使触头表面熔损而变薄。操作越频繁，开断电流越大，触头表面的磨损会越厉害。

由于真空断路器的触头都是平板对称式电极，合闸时，电极平面接触后，触头没有再向前继续前进的行程，而由操作杆再继续前进一段距离，压缩弹簧使触头间接触压力增加，以保证触头间压力和接触电阻正常。若触头表面烧损则压缩行程增大，接触压力降低和接触电阻增加，超过规定的烧损量，则正常通流时触头就会发热，在开断短路电流时就会熔触甚至爆炸。所以制造厂商都规定了触头允许烧损厚度的数值，一般为2～3mm，以便运行单位进行监视、调整和更换。

为了准确掌握触头的累计电磨损值，断路器在第一次安装调试中就必须测量出动导电杆露出某一基准线的长度，并做好记录，以此作为历史参考。在以后每次检修中测量行程时，都必须复测该长度，其值与第一次原始值之差就是触头的电磨损值，当其超过标准时就要更换。

2.真空灭弧室的真空度的检查

真空度是表征真空断路器性能的最重要的参数，如果真空断路器的真空度不能满足正常工作要求的数值，这台真空断路器就不能承担正常的工作。根据试验，要满足真空灭弧室的绝缘强度，真空度不能低于6.6×10^-2Pa，工厂制造的新灭弧室要求达到7.5×10^-4Pa以下，以此作为真空灭弧室可靠工作的保证。这也是对真空灭弧室的真空度进行监测的依据。

但是，由于真空灭弧室使用材料和制造质量方面的原因，真空灭弧室的真空度会降低。真空灭弧室的真空度一旦降低到一定数值，将会影响其开断能力和绝缘水平，因此，必须定期检查真空灭弧室内的真空度。目前采用如下检测方法：

（1）加强巡视检查

正常巡视检查时应注意屏蔽罩的颜色有无异常变化，特别要注意断路器分闸时的弧光颜色。正常情况下弧光呈微蓝色；若真空度降低，变为橙红色；当真空度严重降低时，内部颜色就会变得灰暗，在开断电流时将发出暗红色弧光。这种情况下，应及时申请停用检查，更换真空灭弧室。

加强巡视检查方法也只适用于玻璃管真空灭弧室，而且只能作定性检查。

（2）火花检漏计法

这种方法采用火花探漏仪检测。检测时将火花探漏仪沿灭弧室表面移动，在其高频电场作用下内部有不同的发光情况。根据发光的颜色来鉴定真空灭弧室的真空度，若管内有淡青色辉光，说明其真空度在1.33×10^-3Pa以上；若呈蓝红色，说明该管已经失效；若管内已处于大气状态，则不会发光。

火花检漏计法比较简单，但只适用于玻璃管真空灭弧室。

（3）交流耐压法

交流耐压法是运行中常用的检测方法。规程规定，要定期对断路器主回路对地、相间及断口进行交流耐压试验，试验电压值见表4-17。要按以下方法试验，触头开距为额定开距，在触头间施加额定试验电压；如果真空灭弧室内发生持续火花放电，则表明真空度已严重降低，否则表明真空度符合要求。

表4-17 真空断路器交流耐压试验电压值

注：括号内和括号外数据分别对应是和非低电阻接地系统。

实践表明，采用交流耐压法检测严重劣化的真空灭弧室的真空度是一种简便有效的方法。如图4-24所示为测定真空度的接线图。

试验方法为用接触调压器以20kV/min的升压速度一直升到真空断路器的工频耐受电压值。如果电压上升过程中，放电使电流表指针摆动，则将电压降至零，再升电压，反复2～3次。如果真空灭弧室能耐受工频电压10s以上，可认为真空度符合要求；如果随着电压升高，电流也增大，且超过5A，则认为不合格。

图4-24 测定真空度的接线

（4）真空度测试仪

利用专用的真空度测试仪定量测量真空度，比上述间接检测方法准确得多。目前比较精确的方法是磁控法。根据磁控法原理研制的国产真空度测试仪有VCTT-ⅢA型和ZKZ-Ⅲ型等。

（5）更换真空灭弧室

在检修时，如更换ZN12-10型真空断路器的真空灭弧室具体步骤如下：

按图4-25所示，先拧开上出线座螺钉1，拧下螺母3，并卸下上出线座2；然后再按图4-26提起，即可卸下灭弧室。

重装时，先将新灭弧室导电杆用刷子刷出金属光泽，进行清洗处理，并涂上中性凡士林；然后双手握住灭弧室往下装入固定板大孔中，并将导电杆插入导向套中；最后按拆卸相反次序依次固定各部螺栓。注意三相上出线座的垂直位置和水平位置相差不应超过1mm，特别应注意紧固好导电夹的螺钉。

图4-25 卸下上出线座示意图

1—螺钉 2—上出线座 3—螺母 4—灭弧室 5—支持绝缘子

图4-26 卸下下出线座示意图(www.xing528.com)

1—轴销 2—导电夹螺栓 3—螺钉 4—下出线座

更换灭弧室时，灭弧室在紧固件紧固后不应受弯矩，也不应受到明显的拉应力和横向应力，且灭弧室的弯曲变形不得大于0.5mm。上支架安装后，上支架不可压住灭弧室导向套，其间要留有0.5～1.5mm的间隙。

3.测量及调整真空断路器的行程及超行程

运行中的真空断路器，检修后如开距超过规范范围及超行程小于规定值时，必须按要求进行测量调整，其方法如下：

（1）实测法

实际测量ZN12-10型真空断路器的行程如图4-27所示。测量分、合闸位置时的x_分、x_合，则导电杆行程（即开距）等于这两个数值之差，即x_分-x_合。

测量超行程的示意图如图4-28所示。测量分、合闸状态下触头弹簧的长度L_分和L_合，则触头超行程为两数值之差，即L_分-L_合。

图4-27 调整触头行程示意图

图4-28 测量超行程示意图

当触头行程不符合要求时，可卸下绝缘拉杆处的轴销，调整绝缘拉杆长度。如行程偏小，可将调节特殊螺钉向里拧入，使拉杆变短；反之则可使行程减小。

ZN28-10型断路器的触头开距行程是用增减分闸缓冲器的调整垫片来调节的。超行程主要靠调整绝缘拉杆处的调整螺栓来达到。该螺栓的螺距为1.5mm，所以将螺栓旋出半圈，超行程会增加0.625mm，反之则减少0.625mm。另外，调整操动机构输出杆的长度可以同时改变三相的超行程而不改变触头开距。

（2）使用超程监视装置测量

超程监视装置由检测器和显示器两部分组成，如图4-29所示为这种装置的基本结构。检测器被组装在真空开关触头弹簧5的近旁，通过馈线3与声光显示器相连接。显示器可根据实际需要，安置在便于观察的柜门上或控制室内。

图4-29 超程监视装置

1—显示板 2—指示灯 3—馈线 4—调节钉 5—触头弹簧 6—复位弹簧 7—底板 8—绝缘子 9—微动开关 10—导杆 11—导板 12—操作臂

检测器由装在底板7上的导杆10、微动开关9、复位弹簧6、调节钉4和导板11等构成。显示器由组装在印制电路板上指示三相超程状态的发光二极管以及用以报警的蜂鸣器等构成。

检测器是借助于真空断路器的分、合动作，在触头弹簧被压缩或伸长的同时，使微动开关9的各触头按规定的超程尺寸实现相应的开闭动作。如图4-29所示，当调节钉4向右移动时，先走过空程h，然后推动导杆10同向移动，从而使微动开关中的各触头先后转换，由此指示灯2便分别以各色光亮实现显示。

真空断路器超程尺寸如图4-30所示。图中，S为超程总长，超出此尺寸时显示器的上限灯发光（黄灯亮）；h为超程下限尺寸，低于此尺寸时，显示器的下限灯发光（红灯亮）。

N=S-h式中，N为超程允许变化范围。超程在N区间时，显示器的绿灯亮，表明情况正常。

图4-30 超程尺寸

1—调节钉 2—导杆

当三相中任一相的超程降到小于下限尺寸时，显示器红灯亮，并伴以蜂鸣器声响（若需要），自动报警。

4.测量真空断路器的分、合闸速度

真空断路器在制造厂出厂调试中已使分、合闸速度合格，在安装或检修中一般可不进行测试。但当更换真空灭弧管或重新调整行程等检修后，就必须测试分、合闸速度。

真空断路器的分、合闸速度，一般都是指触头在闭合前或分离后一段行程内的平均速度（各种型号断路器规定的测取行程不相同，如ZN12-10型为6mm）。

由于真空断路器触头行程很小（一般为10～12mm），因而通常只能采取附加触头或采用滑线电阻两种测量方法。如图4-31所示为采用附加触头的测速方法。附加的静触头固定在下接线基座上，动触头固定在动触杆装配上。测量合闸速度时，分闸位置将附加动、静触头开距调为6mm（ZN12-10型）；测量分闸速度时，合闸位置将附加触头压缩行程调为6mm。

图4-31 分、合闸速度测量方法

1—静触头 2—动触头弹簧 3—动触头 4—可调螺母