大唐甘谷发电厂741200
摘要：本文中主要介绍了电力系统中高压真空断路器常见故障原因，文章中首先介绍了高压电力真空断路器的控制结构和工作原理，然后介绍了高压真空断路器的常见故障以及产生的原因，其中包括合闸不成功以及其原因、真空断路器中的真空度及产生原因、真空断器中的真空度不饱和以及其原因、真空断路的弹跳时间异常及其原因等四个方面。最后对本文做了总结。
关键词：电力系统；高压真空；断路器
引言
在电力系统中，最主要的设备是高压断路器，这种设备具有着很强的断流能力，在正常工作时，可以对电路起到接通，或者断开作用。当电路总线路出现短路故障时，可以及时对短路电流进行切断。高压断路器按照其介质不同可以将其划分为油断路器、压缩空气断路器、真空断路器等等，这些断路器的命名是依照其功能性质而来的，断路器的灭弧性质往往决定了其灭弧能力的强弱。
本文侧重点介绍了真空断路器常见的故障及其发生的原因。
一、高压电力真空断路器的控制结构和工作原理
高压真空断路可以分为很多类型，光从其结构方面来划分，就可以分成为开断原件、支撑原件、传动原件等等，其中其传动元件在整个电路原件中是属于核心原件，它的组成部分包括主触头、导电部分以及灭弧室等等。其中，开断元件主要在基座上固定，对其进行密封处理的过程中，需要其他原件的相互配合。
高压真空断路中其灭弧解质以及绝缘层主要是利用真空做成，同时其采用0.13帕斯卡真空度空间。真空灭弧室内装有真空断路器，但是由于在真空室内没有可以游离性的气体，进而触头在发生分离时，触头之间往往会形成一些电流。由于电流缺乏可进进行传播的介质，所以电流刚开始过零的时候，很容易发生熄灭，这时候，第一时间将电路切断，进而达到对电力系统保护的目的。
二、高压真空断路器的常见故障问题以及处理的方法
（一）合闸不成功以及其原因
在电力系统中，合闸失败的现象非常频繁，而且导致这种故障出现的原因也有很多种。其中包括如下：第一，在断路中往往存在着很多的触电点，其中的每一个触点都会导致电压过低的可能性发生，进而使得断路器发生合闸失败现象。第二，如果发生了真空断路的触电器被烧毁或者接触不良等现象时，直接会使得整个断路器的控制作用下降，合闸反应失败。第三、在合闸过程中，往往会由于机械出现故障，进而使得合闸工程中出现卡涩现象，虽然在电路断开时，断路器会发生相应的反应，但是由于机械出现了故障，使得合闸不能成功。
出现这些故障的原因主要包括：第一，技术人员缺乏对高压真空断路定期检查，并且也没有及时清理其尘垢进而使得电路工作发生了异常。第二，技术人员也缺乏定期对断路器合闸电磁进行检查，当电磁闸工作的时间过长，其电阻值会发生异常，在监测完毕之后，如果发现异常需要及时对其进行更换。
（二）真空短路器中的真空度及产生原因
在真空断路中，每一次开关开合时都会产生相应的电流，并且在其真空室内会发生灭弧现象，发生灭弧的过程中，电弧会形成非常多的金属离子，进而使得其真空度降低。同时再加上真空度监控装置没有在真空室内安装，所以当真空度下降到一定的程度时，就会产生很大的危险性，进而使得导线的真空度在很大程度的降低。导致真空度降低的原因其中包括：在制造过程中，制造工艺不够成熟，进而使得材料的密封性下降。另外，材料的质量太差在使用过程中极容易产生一些气泡以及漏点，进而使得真空度降低。另一方面，发生这种现象也与高压真空断路器的设计方面有关系，如果高压真空断路器设计得不够合理，在安装过程中，其外部就容易发生碰撞，进而对密封气造成的磨损，使其失去了密封的效果，不能够有效的进行开关闭合工作。对这种现象，假如果真空断路器的真空度降低，将会使得真空断路器的分段电流能力明显降低并且其使用寿命也会极大缩短。
（二）真空断器中的真空度不饱和以及其原因
当真空断路检测发生故障时，断路器就会出现自动合闸现象，于此同时，真空断路器上面的储能机就会相应进行工作，一直等到储能达到了额定的值为止，然后就会发出信号，最后弹簧自动断开，发生跳闸。构成真空断路器的原件主要包括：一对行程开关的触点以及辅助的常开点构成，行程开关往往在储能线路中进行串接，当发生跳闸时，辅助触点进行闭合，进而使得电路被接通。这个时候，储能电机就开始进行储能，一直等到储能电机的能量储存满之后，由于储能电机的作用，断路器的机械臂就会发生运动现象，进而会使得行程开关的一对触电断开，储能电机不再进行储能，而且线路也不在会为机器提供电能。但是，如果一旦发生了故障，电机就无法存储电能，最后其行程开关也没法被弹开，进而储能电机也就不能进行储能。
（三）真空断路的弹跳时间异常及其原因
当真空断路器发生跳闸时，其灵敏度发挥着非常重要的作用，因为灵敏度越高，跳闸过程中需要的时间也就越短，进而电力系统也能能够更好的运行。但是假如果真空断路器发生跳闸时的反应时间越长，电机在工作过程中很容易出现许多严重后果，甚至会使电机崩溃。经过检测发现，如果在电路中，其串接阻值发生了变化，断路器中的跳闸时间也会相应会发生明显的变化，如果电路中的电阻阻值增大，其反应的时间也会延长，灵敏度就会降低，进而很大程度上对电力系统工作进展造成影响。然而，串接电阻往往会因为温度过高或者长时间运行而发生变化，并且在长时间的高电压状态下工作，往往会使得电阻发生变化，进而会导致整个高压断路器的反应时间延长，以及灵敏度下降。为了降低温度所产生的影响，技术人员需要将优质的串连电阻接通在电路中，如果串连电阻的质量不够好的话往往会发生短路。另外，装置中未加入冷却装置，或者未定期更换回路中的电阻，也会造成灵敏度下降。
（四）真空断路器电机不工作异常以及原因
当真空断路器在检测过程发生异常情况时，断路器往往会自动进行合闸，这个时候，处在真空断路器上的储能就会自动开始进行工作，一直到储能达到一定程度时，便会自动发出信号，进而弹簧会自动断开。在真空断路中，主要由一对行程开关以及辅助常开触点构成，行程开关的常触点一般在储能线路中处于串联状态，当常触点发生跳闸的时候，辅助触点发生了闭合，此时的电路中储能电机便开始进行储能，并且当其中的能量储存满后，断路器中的机械臂由于受到电机的作用力，就会使得一对触点被弹开，储能电机也不在开始储能了。如果线路中出现故障，电机就会失去储能能力，进而使得弹簧开关不能够被正常弹开。
出现这种故障，一般是行程开关出现了问题。假如果行程开关正常的话，就是电机出现了故障，因此检修人员需要定期对电机进行更换，并对高压断路器记性及时有效的检测。
总结
在电力系统中，高压断路器是其中最重要的开关设备之一，这种设备中有着比较完善的灭弧装置，它不仅可以对正负电荷流进行通断，而且也可以对断路电流进行通断，并帮助其完成自动跳闸，及时对故障进行切除。然而我们在日常生活中，一定更要保证高压真空断路器少发生故障。同时，我们还要提前做好一系列的应对措施，一旦故障发生时，可以及时做好相应的处理措施，进而使得电力系统得以顺利运行，降低电机运行过程中的损失。此外，技术人员在操作过程中要按照电气安全操作规范中的要求进行，定期对电气系统进行检测，以防止其发生故障。
参考文献：
[1]夏佾.高压断路器故障诊断方法研究及监测系统软件设计[D].东南大学，2015.
[2]陈展.10kV真空断路器健康度在线监测系统的研究[D].华北电力大学，2014.