机械真空开关是常用的电力系统部件，本文对真空断路器的常见故障作了解析，分析了故障的主要成因，并提出应对措施。
《电力技术经济》是经国家新闻出版总署批准，由国家电网公司主管、国网北京经济技术研究院、湖南省电力公司、中国电力财务有限公司主办的科技类刊物。1988年创刊，大16开本，双月刊，全国公开发行，国内统一刊号：CN11-5537/TK，国际标准刊号：ISSN1008-1682，邮发代号：80-601，定价：12.00元/册。
本文对10kV电压等级真空断路器在机械电器运行中出现的问题进行分析。对机械真空断路器出现的主要问题：真空度下降、弹簧操动机构拒分拒合等。提出了合理的处理措施。
在20世纪70年代初，世界上掀起了中压开关无油化的高潮，到1977年已确立了中压无油开关的主导地位，1977~1988年的十年中，在世界范围内就发展无油开关是采用六氟化硫熄弧，还是采用真空熄弧，引起了旷日持久的争论，争论的结果认为：35kV电压及以下应该以机械真空开关为主。从1988年以后的十几年中，我国机械真空开关以明显的优势有了更大发展，步入了辉煌期，特别在12kV电压等级的真空开关占有绝对优势。
随着机械真空开关(断路器)的广泛应用，广大的运行，检修人员急需了解和掌握机械真空断路器的原理、结构、使用和维护等方面的知识。由于生产厂家不同，10kV级电压的真空断路器型号很多，目前常用的有： ZW32、ZW32e、ZW12、ZN12、ZN28等系列，其中一部分真空断路器性能较好、检修、维护方便，可靠性也较高，而也有一部分性能较差，特别在机械性能方面存在的问题较多，更有一小部分有严重缺陷，容易造成事故，导致线路大面积停电。
在真空断路器的检修、维护工作中，使用的各种真空测试仪和机械特性测试仪等应采用精度等级较高的设备。
1.真空管异常情况
1.1真空度下降
真空断路器在运行中处于分闸状态时，电网上仍有小的漏电流，说明漏电相真空灭弧室的真空度已下降至1×10-1 Pa以下，但还没有漏到大气压状态。此状态的另一鉴别方法。当用2500V兆欧表测两触头间(分闸)或合闸触头同屏蔽罩间(中封结构陶瓷灭弧室)绝缘电阻时只有几十兆欧甚至为零。此时必须更换真空灭弧室。
1.2真空度下降无自闭力
真空灭弧室的动导电杆就能上下运动，说明真空灭弧室真空度是大气状态，无自闭力，必须更换真空灭弧室。
1.3回路电阻异常增大
在检修真空断路器时，用回路电阻测试仪检测真空断路器回路电阻(在合闸状态下)，若回路电阻异常大(通常大于标准规定值10倍以上)，再按第2种方法检查，仍不正常。说明真空灭弧室真空度已漏至大气状态，必须更换真空灭弧室。原因是，在大气状态下，真空灭弧室触头已氧化，使真空断路器的回路电阻增大。
1.4出现异常弧光
在一次回路带电状态下，真空断路器分合闸过程中，注意观察真空灭弧室外壳部分(两触头所在部位)有无异常的紫红色闪光(夜间观察尤为明显)，若已出现异常闪光(三相三只灭弧室闪光颜色不一致)，再按第2种方法或工频耐压法判断真空灭弧室真空度是否异常。
1.5内部零件氧化
真空灭弧室外壳是玻璃时，若发现屏蔽已氧化，此时屏蔽罩外表面由很光泽的淡红色变成暗红色，说明真空灭弧室真空度已漏至大气状态，必须更换真空灭弧室。
上述5种情况最直接检查方法做加压42kV1分钟工频耐压试验。
真空断路器的三相合(分)闸同期性表示三相不同时闭合或分离的程度。由于分闸同期性和合闸同期性是相对应的，数值上差异不大，因而通常只考核三相分闸同期性。它取决于装配真空断路器时，三级的动触头是否同时接触静触头。通常10kV级真空断路器的三相分闸同期性不超过1ms(毫秒)。
2真空断路器分合闸不同期、合闸弹跳超量
2.1原因分析
当断路器本体机械性能较差，多次操作后，由于机械原因导致不同期、合闸弹跳数值偏大;分体式断路器由于操作杆距离较大，分闸力传到触头时，各相之间存在偏差致不同期、合闸弹跳数值偏大;合闸冲击过大，致使动触头发生轴向反弹;动触杆导向不良，晃动过大;触头平面与中心轴垂直度不好，碰合时产生横向滑动等。
如果不同期或合闸弹跳大，都会严重影响真空断路器开断过电流的能力，影响断路器的寿命，严重时可能引起断路器爆炸。尤其合闸弹跳超量过大(国家标准规定12kV真空断路器≤2mm)，引起线路震荡产生过电压。由于此故障为隐性故障，所以危险程度更大。
2.2处理方法
在保证行程、超行程的前提下，通过调整三相绝缘拉杆的长度使同期、合闸弹跳测试数据在规定范围内;提高配件的加工精度，使绝缘支座与轴，换向器与钢销、轴等紧密配合，减小空程间隙;加强装配工艺质量控制，提高装配工艺质量。在真空断路器装配过程中，注意安装合理，真空灭弧室在紧固件紧固后不应受弯矩，也不应受到明显的拉应力和横向应力，且灭弧室的弯曲变形不得大于0.5mm。上支架安装后，上支架不可压住灭弧室导向管，其间要留有0.5~1.5mm的间隙。
调整导向管的位置，使灭弧室触头的运动轨迹通过灭弧室的轴心，真空灭弧室触头活动自如，无任何卡涩现象;适度加大触头超程弹簧预压力。
3真空断路器的使用和维护
3.1真空灭弧室和操动机构的更换
真空灭弧室不存在检修问题，真空灭弧室如已漏气、碰撞而损坏，只需更换一支新的就行。但是在更换真空灭弧室时，应严格按照使用说明书及产品技术条件进行，在拆下旧真空灭弧室前，真空断路器的开距、超行程应用卡尺测量并将数据记下，换上新的真空灭弧室后应与拆时测量的数据调整一致。这样整体参数才有保证，否则将严重影响开断性能。
整台断路器如为带操动机构的整体式，可直接换上(因带操动机构的整台断路器出厂前已进行了全面的试验，一般变化不大)。如果是不带操动机构的分装式断路器则应由用户自己来完成安装，这时就必须进行开距、超行程、分合闸速度、合闸弹跳、三相同期性等主要参数的测试，并做工频绝缘试验，符合产品技术条件的方可投入运行。
3.2真空断路器的维护
真空断路器应经常保持清洁，特别应注意及时清洁绝缘子、绝缘杆及真空灭弧室绝缘外壳上的尘埃。需要注意的是不能用水清洗，应用干净的毛巾或绸布擦拭。如毛巾需要打湿的话，应使用酒精。凡是活动摩擦的部位，均应保持有干净的润滑油，以使操动机构和其它转动部分动作灵活，减少机械磨损。磨损较严重的零部件、变形的零部件要及时更换。所有紧固件均应定期检查，以防止松动，同时注意开口销、挡卡等有无在震动中断裂、脱落。经常观察真空灭弧室开断电流时真空灭弧的颜色，如有怀疑应进行真空度检查。通过观察真空灭弧室开断电流时真空电弧的颜色来判断并不容易，仅供参考。正常的真空灭弧室弧光颜色为蓝色，经屏蔽罩反射后，呈黄绿色。若弧光颜色为紫红色，可能是真空灭弧室失效。检查真空度最常用的方法是耐压法。如果真空灭弧室能承受额定工频耐受电压1min，则认为合格，否则为不合格。经常观察接触行程的变化，若与规定值(或制造厂家提供的实测值)相差过大，应予以注意。超行程量的变化反映了真空灭弧室触头的磨损量，若磨损量超过标准，应更换真空灭弧室(ZN28-10触头允许磨损量为3mm)。
3.3真空断路器运行过程中的检查和调整
机械真空断路器运行过程中的检查和调整，要视使用场合和操作频繁程度而定。对于那些操作并不频繁，具体说，每年操作不超过机械寿命的1/5的真空断路器，则在机械寿命期内，每年进行一次常规检查。如果操作次数较为频繁，那么在两次之间的操作次数不宜超过其机械寿命的1/5，对于操作次数极频繁或机械寿命、电寿命临近终了时，检查周期应适当缩短。检查和调整的项目除了真空度、行程、接触行程、同期性、分合闸速度外，还应包括操动机构各主要部分，外部电气和绝缘，以及控制电源辅助触点等的检查。
