如何检修真空断路器及其操动机构？

检修前，真空断路器所有部件的表面需除去污垢，用无绒毛棉布擦拭干净，在清洁灭弧室外壁和绝缘部件时，可蘸无水酒精擦拭。待其干燥后便按下述步骤和要点对灭弧室和操动机构进行维护或检修。

1.检查灭弧室的真空度

（1）在检查和确认灭弧室外壁无裂纹、破损，磨损标记仍可见，非一次封排生产的灭弧室的排气孔无破损之后，即对灭弧室内的真空度进行检查。

由于灭弧室是超高真空器件，制造厂使用大型高精度高频高压磁控式检测装置精确测试其真空度，一般小型便携式测试仪的误差极大，不可使用。现行实用和最可靠的检测法仍是断口耐压试验。操作方法是将断路器分闸，这时断口尺寸在额定开距的上下限内，在断口两端施加工频电压持续1min，期间灭弧室内无放电噪声、断口不击穿，则确认为被测灭弧室的真空度符合断路器正常运行的要求，否则，应更换同型号新的灭弧室。

断口耐压试验的工频电压值（有效值）按断路器的额定电压选取：12kV断路器为42kV；24kV断路器为65kV；40.5kV断路器为95kV。

（2）在断路器合闸状态时测量主回路电阻，与以前的记录对比，如发现阻值显著增大且在与灭弧室相连的软连接、滑动触指、铜排搭接均无缺陷的情况下，将回路电阻测试仪的电位探针移至灭弧室的两端测量触头的接触电阻，如测量值确比灭弧室技术条件中的数值显著增大，则触头合金表面极有可能因多次开断烧损严重，应更换新的灭弧室。

（3）对空气绝缘极柱的真空断路器，解体极柱的步骤是：先拔出调节螺栓与操动机构力输出拐臂插孔的轴销，旋出与灭弧室动触头导电杆连接的调节螺栓，拆除软连接导电夹，拆除灭弧室侧面的绝缘支杆，旋松和去除顶部与上极帽连接的吊紧螺栓之后，即可取出真空灭弧室。

对绝缘筒极柱的真空断路器，则需先拆除极柱固定在底板和后背的螺栓，用专门工具拆除筒内的固定螺栓，旋松上、下触头导体的紧固螺栓并移去，然后即可取出真空灭弧室。

由于固封极柱的灭弧室及其导电部件已用环氧树脂浇注成一密封整体，无法解体，如灭弧室损坏必须整体更换极柱。

2.更换新灭弧室的操作

先检查新灭弧室的外观，应完好无损伤，然后记录制造厂名、管号、出厂日期。接着用前述同样工具和方法对灭弧室表面、各个绝缘件、连接导体进行清洁工作，清洁工作结束后将灭弧室和绝缘件放置在温度约80℃的烘箱内干燥处理至少4h。干燥工序结束后，应立即按解体操作相反的顺序将上述零部件安装组成新的极柱。注意：最好所有的紧固件应更新而且同样是高强度的，紧固时要用力矩扳手并应参照前述的紧固母线及导电部位的力矩值操作；组装前，灭弧室的上端盖表面、动触头导电杆应预先研磨除去氧化层（如果必要时）并涂适量凡士林或导电膏。更换新灭弧室的真空断路器，将在维护、检修操动机构后进行全面的调整与机械、电气参数的测试。

3.操动机构的维护与检修

（1）对经检查真空灭弧室正常完好的真空断路器，先用手力储能进行合、分闸操作，如无疑问，再进行电气操作的检查。在操作前，需检查控制线路中的导线与限位开关、辅助开关、继电器连接的插套是否夹紧，接触是否可靠或松脱，航空插座（密封插座）的插针有无松动，合、分闸电磁铁线圈绝缘表面有无发黄、过热的迹象。确认一切正常后将断路器连接控制电源，在以下规定的范围内调节电源电压，操动机构的合、分闸动作应符合下述要求：

1）在额定直流操作电压的80%～110%，额定交流操作电压的85%～110%范围内，应可靠合闸。

2）在额定直流操作电压的65%～120%，额定交流操作电压的85%～120%范围内，应可靠分闸，而在不大于30%额定电压时不能分闸。

如操动机构合、分闸动作正常，则可测量其机械参数。建议采用微机型开关特性测试装置。测试前应按真空断路器不同的结构选用适合的传感器及夹持件，并按断路器技术条件规定的测量平均速度的行程取值区段设定、输入仪器。图6-5和图6-6所示为是用一种这类仪器测量的断路器机械特性曲线的示例，它显示出行程曲线、在行程中所设置区段内合、分闸平均速度；曲线下方的三条色带显示触头接触状态，如某条色带中出现虚线，则表明对应的该相触头有弹跳，仪器自动记录弹跳持续时间和反弹幅值，然后连同断路器三相合、分闸不同期性的测量值，合、分闸平均速度等以文字形式输出、打印。

（2）对已更换新灭弧室的真空断路器，如操动机构动作正常，可进行维护。维护工作通常包括清洁零件表面，除垢、除锈，润滑机件的转动部位和滑动部位；检查动作计数器、合分闸指示器、储能状态指示器是否指示正确；检查所有的紧固件，如有松动的螺栓、螺母，应旋紧；检查轴销端部的挡圈、挡卡和开口销，发现损坏或未卡紧的应予以更换。如发现油缓冲器有漏油痕迹，则需更换新的，在安装好之后重新调整它的高度。维护工作结束后，需要全面调整断路器的开距、行程和超程，然后测试机械参数，使之符合技术条件。

特别注意的是，在维护和检修操动机构的工作中，不要用手接近或触及已储能的弹簧和相关机件，防止发生伤害事故。在维护、检修工作结束后，断路器必须处于分闸状态，使合闸弹簧储存的能量完全释放。

图6-5　真空断路器合闸机械特性测试记录示例

图6-6　真空断路器分闸机械特性测试记录示例

（3）操动机构常见故障与原因分析。一体化真空断路器弹簧操动机构的常见故障及其原因见表6-7。

表6-7　真空断路器操动机构常见故障与原因分析

续表

CD系列电磁操动机构和CT系列弹簧操动机构除了许多和表6-7中有共性的故障原因外，还有下列一些与自身结构设计特点相关的因素。

CD系列电磁操动机构：拒合的原因有合闸铁芯卡住、合闸铁芯行程小，冲力不足；合闸保持支架复位间隙太小或某种原因未复位、滚轮轴合闸后扣入支架深度小或传动机构卡涩。拒分的原因主要有分闸铁芯行程不足、分闸铁芯卡住、脱扣板扣接量太大不能动作；如果二次有混线或继电器触点因震动误闭合，还可会发生合闸后即分的现象。

CT系列弹簧操动机构：拒合的原因有合闸铁芯卡住、牵引杆过死点距离太少或未出死区、四连杆受扭力而变形。拒分的原因有分闸铁芯卡住、分闸铁芯行程小冲力不足或运动受阻以及铁芯撞杆变形等。(www.xing528.com)

对于永磁操动机构，故障的发生除可能与合、分闸线圈断开或烧毁有关，更多则由电子控制板的因素引起，例如阻容元件损坏、运算放大器烧毁，印刷线路板吸潮造成短路或漏电，接插件接触不良等，而其中，印刷线路板吸潮导致的故障居多。

（4）操动机构的检修要点。

1）参照前述故障的原因，应用相同规格的新零件更换确认已损坏或有缺陷的零件。在拆卸和重新安装合、分闸弹簧时，必须使用专门的夹具或助力装置，否则手力无法拉伸弹簧并将之安装在原来的位置。

2）检查所有的螺栓、螺母，发现松动的要使用扭力扳手适当用力旋紧，注意弹性垫圈不可压缩过量，否则可失去弹力；如紧固件损坏，应用8.8级高强度螺栓和螺母更新，避免这些机件承载重负荷时再次出现故障。

3）拉紧或扭转棘齿、挚子和扇形板的拉簧、扭簧这一类小弹簧在多次动作后容易变得疲软甚至断裂，更换时应选用优质弹簧钢丝的制成品。

4）检查和调整挚子（或扇形板）的扣接量。如扣接量太小，动作过于灵敏容易误动作；反之如太大可能拒动，因而必须调整适度，使之在允许的范围内。扣接挚子（或扇形板）有半轴和滚轮两种方式，如图6-7所示。其中图6-7（a）、（b）所示为半轴扣接，可微调合闸、分闸顶板的角度使半轴转动，以改变扣接量，允许范围是（2±0.5）mm。图6-7（c）所示为滚轮扣接（3AH3真空断路器的分闸挚子）的示例。调整方法是装配时挚子前端面的A点先与滚轮外缘相交，然后逐渐旋紧调节螺钉，推动顶板带动挚子顺时针转动，当挚子和滚轮相对位置为图示的规定尺寸6～8mm时，可获得足够的扣接压力。

调整结束后，在这些控制元件的轴孔或轴承中注入润滑油，同时，也在与之关联的推杆、摇板滑动部位润滑，以消除卡涩现象，使其动作灵活确保控制功能可靠。

图6-7　扣接方式的示例与扣接量（单位：mm）

（a）、（b）半轴扣接；（c）滚轮扣接
1—挚子；2—半轴；3—扇形板；4—调节螺钉；5—滚轮；6—断路器主轴的拐臂

5）对用于储能传动的齿轮减速器，如其在工作中有声音异常、噪声变大、电动机驱动时电流显著增加的现象，可能减速器内部有部件严重磨损或破碎，应更换同样规格的新减速器。

6）在检修电气控制回路工作中，更换损坏的限位开关、辅助开关、继电器（或接触器）时，要插紧所有插套、插片，旋紧接线端子的螺钉，确保电气回路可靠接通。更换电动机时，需正确连接电源的极性，以保证电动机转向正确无误。更换整流元件时应检查好其导通方向，对于新换的各类线圈，应首先测量其电阻值并折算到标准温度20℃的值，核对是否符合铭牌或标志上的数据。如有导线需要更换，要注意电压回路的导线截面为1.5mm2、电流回路的导线截面为2.5mm2的多股铜软绞线；在布线时，需排列整齐，线束用扎带绑好、固定。最后再核对控制线路图，保证正确无误才可通电调试。

7）对CD系列电磁操动机构和CT系列弹簧操动机构，与其结构相关特有的故障应采用专门检修技术，如修复变形的传动连杆、撞杆，疏通铁芯运动通道并润滑、调整铁芯顶杆高度增大行程等。

8）在断路器更换了灭弧室或操动机构检修后需重新调试它的行程、开距、超程等并测量其机械特性。首先安装固定好真空灭弧室，然后按下述步骤调试：对图6-8（a）、（c）所示的极柱结构，需将断路器倒置，把调节螺杆旋入绝缘操作杆末端的螺孔内，建议使用一块厚度约8～10mm的平整钢板放在图示位置做为基准平面，然后的步骤是：

a.用深度卡尺（或专门测量器具）测得调节螺栓端面与基准面的距离A，它表示触头在灭弧室自闭力作用下闭合时的位置。

b.然后把销轴穿入调节螺栓侧面孔与机构拐臂实现连接、操作断路器使之分闸后，再从基准平面上测量调节螺栓端面刚才的同一参考点与基准面的距离B，差值A-B即为开距。

测量图6-8（b）所示极柱结构断路器开距操作的不同之处则是需要拆卸与绝缘操作杆连接的轴销，调节螺栓直接旋入动导电杆的螺孔内。

c.适当增、减图6-9所示调节开距的限位垫片数量和缓冲橡胶板，并配合调节螺栓深入或退出螺孔的长度，反复调整数次使A-B达到额定开距。

d.左旋调节螺栓2圈或3圈（标准设计的调节螺栓螺距一般为1mm细牙螺纹）将之退出约2～3mm，再测量这时调节螺栓端面到基准面的距离C，差值B-C即为超程。

图6-8　调整真空断路器触头开距和超程的示例

（a）柱上开关的极柱；（b）空气绝缘极柱；（c）固封极柱

图6-9　调整开距的部件

注意：为与操动机构控制合、分闸的挚子准确扣接时力输出轴的转角一致，需要适当摸索选择调节螺栓旋入螺孔最适当的深度，否则会出现合、分闸不到位的现象。当开距和超程都达到要求后，插入轴销将调整螺栓与拐臂连接。接着可以进行特性测试与进一步的调整工作。

测试建议采用微机型开关特性测试装置。事先在断路器动触杆安装好与仪器配套的传感器，并接好所有的信号线。设置计算合、分闸平均速度的区段应与灭弧室技术数据定义的区段一致，例如，灭弧室定义分闸速度测量区段为0～6mm，则设置仪器在0～6mm内取值和计算。仪器接通电源后，它可控制合、分闸进行自动测量。期间可能还需反复微调开距、三相灭弧室的调节螺栓并适当增、减油缓冲器的高度，以获得最符合原来断路器技术条件规定的合、分闸速度，并满足合闸弹跳持续时间不大于2ms、分闸反弹幅值不大于2mm以及三相不同期性不大于2mm的要求。在数次调整后如合、分闸速度始终无法达到规定的数值，则可能是相应的弹簧疲软所致，应予更新。

在断路器所有参数均已符合规定值后，用接触电阻测试仪在灭弧室两端通以100A直流电流测量接触电阻，电阻应不大于规定值，否则，还需再次调整，适当增大超程。

9）断路器机械性能调试完毕后旋紧防松螺母，并在连接调节螺栓与拐臂的轴销两端用挡圈（或挡卡）牢固地卡入槽中（或将开口销插入孔内）使之不松脱。各项测试结果应详细记录并存档。

10）配用于可移开式开关柜的真空断路器，需检查其动触头的磨损情况和三相触臂中心相距的尺寸。如触头弹簧压力不足、触片严重磨损、银层变薄甚至露出铜质表面的，应予以更新。在选择新品时要求表面为硬质镀银层，镀银厚度不低于20μm。如三相触臂中心距偏差超过±1.5mm，应旋松固定触臂或极柱的螺栓重新调整，使动触头与开关柜内静触头准确啮合。