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高压断路器工作原理及故障研究

发表时间：2020/7/20 来源：《电力设备》2020年第8期作者：白志承

[导读] 摘要：社会主义市场经济持续发展，我国社会基础设施不断完善，电力已经成为我国居民最基础的生活能源之一，电力与人们的日常生活息息相关，工厂的生产离不开电能的消耗，生产生活用电需求的日益增多对电网的荷载量提出了相应的要求，耗电量的增多，电网荷载压力的增加对人们生产生活留下安全隐患。

        （国网北京城区供电公司 100034）
        摘要：社会主义市场经济持续发展，我国社会基础设施不断完善，电力已经成为我国居民最基础的生活能源之一，电力与人们的日常生活息息相关，工厂的生产离不开电能的消耗，生产生活用电需求的日益增多对电网的荷载量提出了相应的要求，耗电量的增多，电网荷载压力的增加对人们生产生活留下安全隐患。为了保证人们的生产生活用电，电网的扩建迫在眉睫，基于此，本文对高压断路器的工作原理进行了探讨，分析了其常见故障，旨在保证居民安全用电，促进社会生活生产。
        关键词：高压断路器；工作原理；故障研究
        引言
        国家发展日新月异，生产力水平不断提升，居民的生活质量也在不断提高，日常生活和工作用电越来越多，电网的规模也在不断扩大，与电网的规模扩大相伴而生的就是用电安全标准的升高，电网的维护标准越来越严格。电网维护成本在不断上升，为了保证居民的安全用电和持续用电，电力公司需要不断提升服务质量，保证电力的供应，尽心尽责维护日常工作。
        1.高压断路器的概述
        断路器，顾名思义，就是负责接通或者断开正常运行电路的设备，如果电路遇到故障情况，那么可以借助继电保护装置迅速断开电路，有时会出现自动重合到故障线路上的特殊情况，这时可以通过下可靠地接通短路电流的方式保证电路的正常。高压断路器是保障供电系统稳定发挥作用不可或缺的控制装置，供电系统在正常还是故障的情况下都可以通过高压断路器连接线路或者断开电路。高压断路器在实际应用中可以有效地稳定电流，及时发现电力系统的故障，并及时解决电力系统的故障，高压电路中的空载电流和负荷电流就可以通过高压断路器切断和闭合，并且附属于其系统的继电保护装置可以在电力系统发生故障时有效进行防护。
        高压真空断路器是高压断路器的一个分支，它在不同状态下的工作原理也不尽相同，合闸状态下的高压真空断路器，一般状态下它的对地绝缘由它的支持子绝缘承担，它的一般工作原理是这样的，当高压真空断路器的线路发生永久性接地故障时，断路器一旦跳闸，而此时接地故障点没有清除完全，这时，高压真空断路器的真空间隙就承担电母线的对地绝缘；当电路因为各种故障发生断开现象时，断口部分的真空绝缘间隙就需要扛得住各种恢复电压的作用并保证电路不被击穿。高压断路器在世界范围内被广泛应用，主要应用在2个部分，一是控制，高压断路器可以与电力运行系统相结合，从而控制附属的全部电气设备和部分线路的启动和退出，二是保护，当电力系统因为故障停止运行或者运行异常时，高压断路器可以和自动装置和保护装置协力合作及时排查系统故障，并有效切除故障，减少故障对电力系统造成的损害，有效避免电力安全事故的扩大，保证电力系统的有效运行。
        2.高压断路器的常见故障及其研究
        2.1绝缘故障
        绝缘故障是高压断路器最常见，爆发最频繁的故障，绝缘故障一般是由爆炸、电压击穿等因素造成的，绝缘故障的常见类型有两种，分别是内绝缘故障和外绝缘故障，不同故障情况不同，产生因素也有区别。

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内绝缘故障跟断路器运行状态有关，当断路器运行时内部出现异物时就会导致断路器放电，从而产生内绝缘故障。而外绝缘故障的主要原因和选材有关，担当瓷套尺寸和外绝缘泄露间隙不符合施工要求时，断路器与硬件不匹配，加上绝缘间隙不足以抵抗恢复电压的作用，当相应的加强绝缘措施也没有做到位的情况下，高压开关柜就会出现外绝缘故障，有时，开关柜的内部元件质量也会直接导致供电设备产生短路现象，因此，施工人员一定要加强对施工器材的监控，保证施工方式正确，施工材料符合安全标准。
        2.2载流故障
        载流故障也是高压断路器常见故障之一，它的产生因素一般可以由两个原因概括，分别是触头接触不良和引线过热。触头接触不良造成载流故障一般是静触头没有对准或者静触头有误差值，静弧触头和灭弧喷口在实际工作中产生碰撞，使得喷口裂开，最终导致开关失灵，引发故障的产生。值得一提的是，位于7.2V-12V等级开关柜出现载流故障现象，一般两个原因，一是隔离插头接触不良，二是触头烧坏导致静弧触头无反应从而发生载流故障。
        2.3拒动故障
        拒动故障，指的是高压断路器无法对电流进行分合控制的操作，拒动的分流开关无法对高压断路器的指令做出反应，甚至出现越级跳闸的情况，增加故障范围，这样就会对电路的正常运行产生较大的威胁。一般来说，造成拒动故障的原因有两种，一种是机械类故障，主要表现为电压器和电网相关设备在设计、生产、安装、检修等环节，由于相关技术人员安装、检修不到位，造成诸如零件损坏、变形、移位等现象，从而对机械的性能产生影响。二是电气类原因，产生原因主要是辅助回路和电气控制发生故障，常见的表现为保险丝烧断、二次接线故障、辅助开关故障等等，值得一提的是，辅助开关故障的表现一般被认为是二次故障，即断线或二次线接触不良造成的故障，实际上并不属于二次故障类，辅助开关故障产生原因一般是转换接点不灵。
        3.结束语
        综上所述，市场经济不断发展完善，经济的快速发展背后折射的是生产力的发展，是社会生产力的解放，电能目前已经成为国民基本能源，电力是国民经济增长强大的能源之一，国民的生产生活都离不开电力，如何高效利用电能，保证电能的稳定输出，保证电的产能是电力相关工作人员迫切需要解决的问题。高压断路器作为保证电网安全运行的基础设备，对电网维护和管控起着不可替代的重要作用，它是电网稳定运行的中坚力量。我国处于经济持续稳定发展的阶段，电力作为重要的发展能源，一定要保证它的稳定生产和基础维护，工作人员需要具备专业的技术能力，熟练判断高压断路器的工作状态和运行情况，并根据高压断路器的状态判断其故障类型，采取对应有效科学合理的方式处理和解决这些故障，保证电网的稳定运行，保证居民生活用电和企业的生产用电，从而保证经济的发展。
        参考文献：
        [1]王爱娜.高压断路器工作原理及故障分析[J].科技经济导刊,2020,28(07):70.
        [2]郭震.高压断路器工作原理及故障分析[J].中国新技术新产品,2019(21):52-53.
        [3]王磊. 高压断路器故障预测方法的研究[D].重庆理工大学,2019.
        [4]朱继鹏. 高压断路器操作机构故障诊断方法研究[D].华北电力大学,2019.