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摘要：近年来，我国对电能的需求不断增加，电力工程建设越来越多。在电力应用领域安全用电一直是一个工作重点，受到社会各界广泛关注，如何降低电力应用给人们带来的风险是其中重要的研究课题之一。随着500kV真空断路器研发和推广，在很大程度上降低了用户用电风险，提高了用户的用电效能。但是众所周知，500kV真空断路器一般都应用在负荷较大的环境之中，凭借其出色的欠电压保护功能获得了用户的一致推崇，但是一旦500kV真空断路器内部构造或者运行状态出现故障，就会产生相当严重的后果。该文从500kV真空断路器常见的故障入手，分析故障产生原因并提出相应的解决措施，以期对电力安全应用提供理论借鉴。
关键词：500kV；真空断路器；故障原因；分析
引言
断路器正常运行时可以把高压电路的空载电流和负荷电流切断，当系统出现故障时，断路器要配合继电保护装置及时将超负荷电流切断。电力系统主要由断流设备和灭弧结构组成。
1真空断路器操动机构的基本结构
用于本文研究的断路器参数设定为额定电压126kV、额定短路电流40kA、断路器构造为真空瓷柱式。钢槽底座平台上支撑着断路器，这个底座与室内地基间通过通孔钢板连接，保持了底座稳定性，在槽钢轨道的内部安放着电机操动机构。法兰盘、拐臂、传动连杆和绝缘拉杆五个构件组成了传动机构。操动机构正常工作程序为：首先发出分合指令，由驱动电机控制器完成，之后电机开始运转，传动机工作，在传动机作用下绝缘拉杆进行直线运动、触头做上下运动。在电机的正常运转中，电机位置是换向位置时系统会自动监测识别，进而发出指令使电机导通相序做出更改，保证设备能够在同一个方向上不停的运转，使转子保持旋转运动，并依托传动机构实现对灭弧室中触头的上下直线运动，从而保证分、合闸操作的顺利进行。运转时传动机构五个构件并不是全部运动，只有主轴未参加运动，且在灭弧室中参加运动的只有动触头，为实现动作机构部件的整体性，提高机械运行中的可控与可靠性，将机械部件的数量进行简化，由200多个削减成50个左右。
2防跳回路的作用和断路器合闸
避免由于自动装置或者控制开关合闸点未返回，闭合断路器设备或线路产生断路器持续性跳闸的情况，如工作人员未放开手柄，自动装备合闸点连接在一起。电流启动和电压维持式电气防跳功能是，避免由于跳闸回路断路器的接点调整不合适，产生保护出口断弧、烧毁的情况。此种情况无法保护微机装置，但常常被人忽略。断路器在工作过程中，能够切断高压回路中的负载电流和空载电流，同时也能使两种电流闭合。系统在出现故障后，应结合继电保护装备切断断路电流和过载电流，并且也要完善灭弧结构。断路器在合闸时，因保护装备和控制手柄上的合闸接点无法及时返回，当线路发生故障后，继电保护装置会向断路器发放跳闸动作指令，使断路器处在反复跳闸和合闸过程中，此种现象通常也被人们称作“断路器跳跃”。若断路器在故障状态下，反复分闸、合闸，不但会使断路器受损，同时也会使电网运行受到影响，威胁电网安全。由此可知，组织断路器在跳跃式二次回路中的重要功能。
3故障处理方法研究
3.1断路器机械故障与二次回路故障处理
要保证控制回路运行的稳定性和接线的安全性，在日常操作过程中多注意观察，防止多次操作致使振动滑脱情况发生。要在辅助开关的节点进行防腐处理并要加固，避免运行中发生位移。对于真空断路器来说，一定要保证操作机构不受外界环境影响，如果其表面存在锈蚀现象或是其他杂质，就会对操作机构的机械性能降低，严重的话还会导致拒动故障的产生。所以在断路器的日常养护维修工作中，要及时对操作机构进行润滑处理，而旋转机构存在的杂质就要进行定期的清理工作。
可以使用万能表来对合闸的控制回路故障进行处理，辅助开关的具体状态可以通过二次插头的接通检测来进行判断，断开二次插头的接线后再使用万用表检测连接情况，如果确定连接就说明辅助开关存在故障，反之就是二次回路故障，在问题处理前要进行辅助开关的更换。
3.2真空断路器的动态特性分析
真空断路器正常运转工作中活动过程可简化为开距与超程，电机在这两个过程中转过的角度是68°，在结构运转的开合闸过程中会有机械碰撞产生，碰撞由两个动静触头接触导致，这个碰撞过程会产生极大的机械碰撞力，进而导致杆件与接触件发生弯曲，巨大的碰撞力作用下将触件弹起。负载闭合时发生的触点弹跳动作将引发位于触点与拉弧的熔焊现象。这一过程的优化步骤建立在触点不发生反弹的前提下，还可对伺服系统进行指导与优化的操作。开距阶段断路器动触头运动60mm，现将断路器动触头开距阶段进行分段控制，使断路器动触头速度在刚合位置速度为零。
3.3弹簧储能和分合闸故障处理
对于储能齿轮使用过程中产生磨损的问题，可以采用砂纸对储能齿轮进行打磨使延时继电器触电，保证其在延时整定值范围内实现储能。设备维护人员要对开关进行科学系统的检查，保证储能开关的运行操作状态良好，如果储能电机老化就要及时更换电机确保正常运转；储能开关过早断开的情况就需要对限位开关的位置进行调整和全面检查。合闸触头弹跳问题需要在拉杆和传动拐臂之间设置垫片，然后调整灭弧室触头的垂直情况，以达到解决触头弹跳的目的。分合闸问题的处理要借助特性测试仪对真空断路器的不同期时间和触头弹跳时间等进行测试，保证触头开距和超行程迁移合理的情况下调整绝缘拉杆的长度，以此来起到减少三相触头分合闸的不同期时间的作用。
3.4真空断路器传动机构的运动特性分析
新型驱动电机要满足真空断路器分合闸要求，为此将研究重点投放在传动机构各部件正常运转中的等效运动上。电机开始进入旋转工作状态的命令是控制器做出合闸指令，拐臂在主轴作用下转动，断路器的动触连接着绝缘连杆，两个构件间进行直线的运动。合闸状态时动触头与静触头间实现完全接触，此时拐臂与传动连杆处于同一直线上，夹角变成0°。分闸与合闸两个阶段的运动状态表现完全相反。在这两个阶段中，真空断路器承受的力主要是弹簧发出的弹力、摩擦力、接触自闭力、每个部件自身的重力。为进一步分析明确设备的动态过程，忽略了不同构件在运转过程中的摩擦力。
结语
综上所述，高压断路器防跳回路是为了保证断路器在合闸操作后，仅能实施一次合闸，但反复跳跃会使断路器爆炸，产生严重的后果，因此在进行断路器操作回路过程中，需要确保防跳回路的功能正确。
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