哈尔滨第二电业局王天宝
论文摘要：高压真空断路器在我国供电系统中的应用始于1978年，其重量轻，结构简单，使用寿命长等优点很快被电力部门运行、检修和技术人员认可。早期国内生产的高压真空断路器质量不够稳定，操作过程中载流过电压偏高，个别真空灭弧室还存在有漏气现象。所以了解高压断路器设备故障产生的原因，对高压断路器设备的发展起举足轻重的作用。
关键词：高压断路器故障分析比较
随着机械技术的不断发展，高压断路器设备的装用量将大幅度上升，了解高压断路器设备的故障原因，采取积极的防范措施，对提高电网供电的可靠性是很有帮助的。
一、高压断路器设备常见故障的分析
1、绝缘事故
绝缘事故的主要原因：一方面是高压断路器的绝缘件设计制造质量不符合技术标准的要求，拉杆拉脱，使运动部分操作不到位。另一方面是高压断路器在安装、调试、检修过程中工装工艺不到位。所以，严格高压断路器工装工艺流程、外购件检验、装配环境清洁度以及必备的检测手段等是杜绝绝缘事故发生的重要措施。必须引起设计、制造和应用部门的高度重视。
2、拒动、误动事故
拒动和误动事故是指高压断路器拒分、拒合和不该动作时而乱动。其中拒分事故约占同类型事故的50%以上，是主要事故。分析其主要原因是因为制造质量以及安装、调试、检修不当，二次线接触不良所致。因此，使用部门应该和制造部门有机地结合起来，尽可能使高压断路器的设计定型、材质选择、必备的备品备件、工艺要求、调试需知等合理、实用，将人的行为过失可能发生的事故局限在先，做到防患于未然。
3、开断与关合事故
开断与关合事故是油断路器在开断过程中喷油短路、灭弧室烧损严重、断路器开断能力不足、关合速度后加速偏低等所致。因此，在高压断路器的安装、检修、调试过程中，重视油断路器的排气方向、动静触头打磨、灭弧室异物排除、断路器开断能力的核定与选型、合分速度特性的调整等，以遏制开断与关合事故的发生，切勿疏忽大意。
4、截流事故
截流事故发生的主要原因多数都是由于动、静触头接触不良引起的，主要原因是动静触头或者隔离插头接触不良，在大电流的长期作用下过热，以至触头烧融、烧毁、松动脱落等。所以，对于高压断路器触头弹簧的材质选择与热处理、触头压力的调整，是防止截流事故发生的重要技术措施。
5、外力及其它事故
外力及其他事故主要是指操动机构的漏油、漏气、部件损坏以及频繁打压、不可抗拒的自然灾害、小动物短路。主要原因是密封圈易老化损坏，管路、阀体清洁度差，接头制造及装配质量不良等。此类问题，多年来一直是困扰国产高压断路器可靠运行的老大难。
6、真空断路器的事故
高压真空断路器以自身优越的开断性能和长周期寿命的优势，普遍得到了使用部门的认可。
随着高压真空断路器的广泛应用，改进之后的新一代真空断路器普遍使用纵向磁场电极和铜铬触头材料，对于降低短路开断电流下的电弧电压、减少触头烧损量起到了积极的作用；但是，由于灭弧室及波纹管漏气，真空度降低所造成的开断关合事故，呈上升趋势，不容忽视。此外，对于切电容器组出现重燃、陶瓷真空管破裂仍时有发生，同时当前真空断路型号繁杂、生产厂家众多，产品质量分散性大，给使用部门的设备选型和运行造成了一定的难度。
7、SF6高压断路器的事故
SF6高压断路器以良好的绝缘性能及优越的灭弧介质而被广泛的应用于电力系统的各类电压等级的开断设备中。国产SF6高压断路器存在的共性问题是：漏气、水分超标、灭弧室爆炸、绝缘拉杆脱落、断裂、击穿、水平拉杆断销等。拉杆脱落必然要发生重大事故，必须重视；罐内灭弧室内的异物或者零部件的脱落，都将引起高压断路器内部绝缘的击穿、闪络。所以，努力提高SF6高压断路器装配环境的清洁度和严格工艺过程的控制，对于确保设备安全运行至关重要。
8、隔离开关的事故
隔离开关由于触头接触不良、局部过热烧融、绝缘子断裂和机构卡涩等问题，是长期以来困扰隔离开关安全运行的问题，据有关资料介绍，当前此类问题仍很严重。这就需要从设备设计、制造、运行、维护、管理等各个环节齐抓共管，标本兼治，从根本问题上着手来克服这一被动局面。
二、高压断路器电气与机械联动的可靠性比较
高压断路器在电力系统中起控制和保护作用，其性能的可靠与否关系到电力系统的安全、稳定运行。为降低非全相分合闸情况出现，有的场所需要用三相机械联动。有的用户更直观地判断三相机械联动断路器可靠性远大于电气联动的断路器，但实际情况却需要具体分析。
1、电气及机械联动
三相电气联动的高压断路器一般采用三个独立操动机构，通过汇控箱使机构之间通过电气联接来实现三相联动，各相机构传动输出轴直接与极柱相连；在保护装置上，采用三相位置不一致继电器启动跳闸。
三相机械联动的高压断路器—般采用一个操动机构，断路器三个极柱与操动机构之间通过操作杆联接。
2、故障的分析比较
（1）机构与本体之间出现故障的可能
与电气联动相比，机械联动的断路器安装要困难得多。它需要在三极之间进行准确的调整，才能确保三极之间的机械联接在允许误差范围之内并保证其同期性。一般情况下，由于现场施工条件比较简陋，断路器基础及支架尺寸也会有偏差，再加上施工人员技术素质不同，很难满足安装的要求。电气联动操动机构由于机构与断路器极柱直接连接，出现该故障的机率就少多了。
其次，对于机械联动机构，各极上的力和能量的传递是不一样的，离机构最近的一极将承受比较大的机械应力；各极之间的振动也不一样，离机构最近的一极，其振动程度最严重。此外，由于大气温度的变化，金属会热胀冷缩，连杆长度的变化会使断路器的分合闸时的位置发生改变，而这种改变的后果是严重的。
最后，机械连杆内部的应力会随着相间距离的变化而增大。一般与dA成正比(1≤A≤2)。线性变形时(如变形或伸长)，A=1；非线性变形时(如：膨胀)，A=2。试验表明，当相间距离小于2.5m时，应力还处在可接受的范围内。但是，当相间距离超过2.5m时，应力和变形就会对断路器的可靠性和稳定性产生影响。并且，由于SF6断路器开距要远小于少油断路器，因此机械传动上的微小差异，即对断路器性能造成很大影响。
（2）机构本身故障可能性
弹簧机构断路器的故障次数要远低于液压和气动机构断路器的故障次数。但三相联动机构与电气联动机构相比，前者所需操作功比后者要大的多，产生的应力和振动就大，对机构的破坏就大。当然，对各制造商来说，其产品性能与其制造质量、工艺水平有很大关系，用户可以选用年平均故障率低、质量可靠的制造商的产品以降低故障率，但总的说三相联动机构故障率远大于电气联动机构故障率。
三相机械联动故障率大于三相电气联动机构，在没有特殊要求的情况下，应尽可能选用电气联动机构的断路器；1l0kV及以下断路器相间距离一般小于2000mm，采用三相机械联动的方式比较适宜；220kV及以上断路器，相间距离一般为3000～4000mm，采用三相电气联动机构比较适宜。