真空斷路器測試儀合閘彈跳的危害性及對策《35 kV戶內(nèi)高壓真空斷路器通用技術(shù)條件》(ZBK97004—89)將合閘彈跳定義為斷路器在合閘時(shí)觸頭剛接觸直至觸頭穩(wěn)定接觸瞬間為止的時(shí)間。所有直讀數(shù)據(jù)的開關(guān)特性測試儀都是按照這個(gè)定義來設(shè)計(jì)制造的。影響滅弧室電壽命的是電弧，而電弧只有在動(dòng)靜觸頭不接觸時(shí)才會(huì)產(chǎn)生，在動(dòng)靜觸頭接觸時(shí)不會(huì)產(chǎn)生。大量實(shí)踐及理論分析均表明，真正對真空開關(guān)的電壽命有影響的因素是：合閘過程中，觸頭剛接觸直至觸頭穩(wěn)定接觸瞬間為止，這期間的觸頭斷開時(shí)間。供電部門在工程安裝時(shí)，一般都按《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》(GB50150—91)對設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)收，GB50150—91第11.0.7條規(guī)定：真空斷路器合閘過程中，觸頭接觸后彈跳時(shí)間不應(yīng)大于2 ms，這也與實(shí)際工作有差異。真空斷路器分合電路的工作是由真空滅弧室來完成的，開關(guān)的參數(shù)必須滿足滅弧室的性能要求，如滅弧室要求合閘速度為0.4～1.0 m/s，開關(guān)的速度能夠在0.3～0.7 m/s之間，那么配該型號滅弧室的真空斷路器其合閘速度必須調(diào)整在0.4～0.7 m/s之間，同樣，如果真空滅弧室合閘彈跳要求不大于5 ms，那么配該型號滅弧室的斷路器其合閘彈跳的允許范圍也是不大于5 ms。是不是應(yīng)將合閘彈跳一律定為不大于2 ms是值得探討的。技術(shù)不斷地在更新，在發(fā)展 ，標(biāo)準(zhǔn)也應(yīng)不斷地完善，新型觸頭材料抗熔焊性能極好，在發(fā)生熔焊時(shí)，熔焊點(diǎn)呈脆性，熔焊層機(jī)械強(qiáng)度小，破壞熔焊所需的力小于真空斷路器的分閘力。目前許多國外同類產(chǎn)品如日本東芝公司10 kV斷路器只要求彈跳小于10 ms，新型觸頭材料的應(yīng)用為合閘彈跳時(shí)間突破2 ms創(chuàng)造了條件。目前許多真空滅弧室規(guī)定的合閘彈跳時(shí)間都大于2 ms，僅要求小于3 ms，甚至5 ms。
　　真空斷路器測試儀合閘彈跳的危害性及對策合閘彈跳是真空斷路器機(jī)械特性的一種重要參數(shù)，由于合閘彈跳過程中，觸頭斷開距離小 ，電弧不會(huì)熄滅，導(dǎo)致觸頭電磨損加重，從而影響滅弧室的電壽命，但由于其存在時(shí)間較短，遠(yuǎn)小于合閘過程中電弧燃燒時(shí)間，所以一般認(rèn)為，在一定范圍內(nèi)的彈跳*主要的危害在于加速了滅弧室觸頭的磨損，從而導(dǎo)致滅弧室電壽命的縮短。在彈跳過程中，電流電弧沒有熄滅，不會(huì)產(chǎn)生操作過電壓，通過型式試驗(yàn)的情況看，斷路器在經(jīng)過老煉后，或者在進(jìn)行開斷試驗(yàn)后，彈跳會(huì)有明顯的改善。大量的運(yùn)行實(shí)踐也表明，真空斷路器在經(jīng)過一段時(shí)間運(yùn)行之后，由于切合負(fù)荷電流，其滅弧室觸頭表面金屬結(jié)構(gòu)有了細(xì)微變化，其合閘彈跳時(shí)間顯著減小，甚至消失，真空度、工頻耐壓水平也有所提高。
　　彈跳對真空滅弧室電壽命的危害到底有多大?曾有1臺(tái)ZN23-35真空斷路器，是1臺(tái)電容器開關(guān)，運(yùn)行時(shí)間約1年，切合電容器524次，因外絕緣被破壞而報(bào)廢。在分析故障原因時(shí)我們打開了滅弧室，發(fā)現(xiàn)滅弧室動(dòng)靜觸頭均光潔如新，只在動(dòng)觸頭接觸面外圍有一約3 mm2的熔融點(diǎn)，分析結(jié)果認(rèn)為可能是真空斷路器在開斷故障電流時(shí)所留。查閱此臺(tái)斷路器檔案 ，投運(yùn)前斷路器該相彈跳為3 ms，彈跳波形為振蕩式，測量該波形，得到斷路器在合閘彈跳過程中動(dòng)靜觸頭分開時(shí)間為1.5 ms。由于真空斷路器與油斷路器不同，在合閘狀態(tài)沒有插入行程，而是2個(gè)平面依靠一定的壓力結(jié)合在一起，所以合閘過程中，由于動(dòng)靜觸頭的非彈性碰撞引起彈跳。彈跳值大小與諸多因素有關(guān)，如觸頭彈簧的彈力、合閘速度、開距以及真空開關(guān)的觸頭材料等，安裝、調(diào)試質(zhì)量，零部件如鋁支座、滅弧室、軸銷、換向器的加工精度也同樣影響真空斷路器合閘彈跳時(shí)間的長短。為了把斷路器的合閘彈跳時(shí)間減小到規(guī)定范圍內(nèi)，通常采取以下措施：
　　(1) 提高配件的加工精度，使鋁支座與軸、換向器與鋼銷、軸等緊密配合，減小空程間隙。
　　(2) 加強(qiáng)裝配工藝質(zhì)量控制，提高裝配工藝質(zhì)量。在真空斷路器裝配過程中，注意安裝合理，不使真空滅弧室受到額外的力。調(diào)整導(dǎo)向管的位置，使滅弧室動(dòng)觸頭的運(yùn)動(dòng)軌跡通過滅弧室的軸心，真空滅弧室動(dòng)觸頭活動(dòng)自如，無任何卡澀現(xiàn)象。
　　(3) 適度加大觸頭超程彈簧預(yù)壓力。
　　通過采取以上措施，可以有效地控制真空斷路器合閘彈跳時(shí)間。
　　ZN23-35真空斷路器由于觸頭面積大、行程長，合閘速度快、沖量大，尤其是在配CT10型彈簧操作機(jī)構(gòu)時(shí)，彈跳大而且不易穩(wěn)定。為了減小彈跳值，在真空斷路器滅弧室靜端如加設(shè)蝶形簧等，能形成合閘緩沖，使合閘彈跳時(shí)間減小，但卻帶來斷路器工作不可靠的問題。在江蘇鹽城供電部門，調(diào)試人員反映某大型開關(guān)廠生產(chǎn)的ZN23-35真空斷路器在安裝前測試彈跳值非常小，三相均只有1 ms，但一連上母排，彈跳就變得非常大，達(dá)10 ms以上，這是因?yàn)椴捎昧遂o支座合閘緩沖的緣故。在安裝前，緩沖效果明顯，所以彈跳較小，但連接上母排以后，靜端被固定，失去了緩沖效果，導(dǎo)致彈跳加劇。一般情況下，進(jìn)行機(jī)械特性試驗(yàn)都拆除了母線，所以這種情況較隱蔽，不易被察覺。在加了合閘緩沖裝置以后，合閘過程中靜觸頭不再是剛性的，靜觸頭隨動(dòng)觸頭運(yùn)行距離加大，滅弧室抖動(dòng)幅度隨之增大 ，這樣極有可能造成滅弧室外殼破裂，而且在開斷故障電流時(shí)，故障電流所產(chǎn)生的巨大電動(dòng)力，會(huì)造成滅弧室橫向擺動(dòng)，導(dǎo)致滅弧室損壞，從而引發(fā)斷路器爆炸事故?？拷档蛿嗦菲鞯目煽啃詠肀ＷC合閘彈跳參數(shù)，延長本已足夠長的真空斷路器的電壽命，是得不償失的。
　　真空斷路器測試儀合閘彈跳的危害性及對策，我國已有20多年的真空斷路器運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，從國內(nèi)真空斷路器運(yùn)行情況來看，由于真空斷路器壽命終結(jié)而發(fā)生故障的并不多見。從運(yùn)行情況來看，國產(chǎn)真空斷路器*大的問題是可靠性差，尤其是機(jī)械故障率高。大量資料表明，國產(chǎn)真空斷路器各項(xiàng)參數(shù)如電壽命等均已達(dá)到甚至超過國外同類產(chǎn)品，唯有可靠性與外觀與國外產(chǎn)品仍有相當(dāng)大的差距。斷路器的高可靠性是國產(chǎn)斷路器必須奮起直追的首要目標(biāo)，在斷路器的可靠性問題解決之前，過長的電壽命是一種不必要的浪費(fèi)，因而彈跳問題要解決，但首先必須設(shè)法提高國產(chǎn)真空斷路器的可靠性。目前國產(chǎn)的10 kV系列真空斷路器和配電磁機(jī)構(gòu)的35 kV真空斷路器，由于采取了一系列技術(shù)措施，經(jīng)過不斷地完善和發(fā)展，其可靠性極高，各項(xiàng)性能指標(biāo)包括合閘彈跳時(shí)間在內(nèi)，都十分穩(wěn)定。配CT10型彈簧操作機(jī)構(gòu)的35 kV真空斷路器，由于操作機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)的質(zhì)量問題，機(jī)械故障率高，可靠性低，尤其合閘彈跳時(shí)間長，難以調(diào)整，且不穩(wěn)定，是所有斷路器生產(chǎn)廠在生產(chǎn)該型斷路器時(shí)所遇到的共同問題。目前研制的ZN23-35配彈簧操作機(jī)構(gòu)的改進(jìn)型真空斷路器，操作機(jī)構(gòu)與真空斷路器反力特性能很好地匹配，消除了配CT10型彈簧操作機(jī)械的ZN23-35真空斷路器存在的機(jī)構(gòu)振動(dòng)大，彈跳不穩(wěn)定，機(jī)械故障率高等現(xiàn)象，有效提高了真空斷路器的可靠性。