SF6断路器故障特点及检修维护

杨雄飞 牛梦娇 王逸帆 胡洋 马仲涛

摘要：从多年设备维护检修工作实践出发，介绍SF6断路器特点和SF6断路器运行维护及故障处理，总结SF6断路器日常维护工作要点。

关键词：SF6断路器；维护检修；故障处理

一、SF6断路器的特征及优势

1、SF6断路器的特征

SF6断路器是电力设备中的重要组成部分，主要以SF6气体作为绝缘和灭弧的介质。这种气体的主要特点是本身具有较强的负电性，它可以利用自身的这种优势，将气体中的自由电子转化成负离子，这些负离子在运行中会降低导电功能，自由电子的恢复速度和电弧间介质的强度会增强，灭弧功能也随之提升。SF6的灭弧性能远远高于空气，并且灭弧后气体不会变质，可重复使用。

2、SF6断路器的优势

SF6断路器具体的优势在于：第一，SF6断路器的结构比较简单，内部零件较少。第二，SF6断路器的检修周期长，允许多次断路；其检修的周期通常是10年，并且2-3个工作人员就可以完成。第三，SF6断路器选用优质的弹簧设置，动作迅速，电源容量小，有利于正常的检修和维护。第四，SF6断路器的体积小，节省空间断路的电流压力大，所需灭弧时间较短。第五，SF6断路器耐电能力强。

二、SF6断路器的故障分析及处理

1、漏气分析及处理（密度继电器发信号）

在整个变电设备中，SF6断路器一旦出现气体泄漏等问题，会严重影响整个变电设备的工作效率。当出现SF6断路器漏气现象时，可以从一下方面进行分析和处理：

（1）如果密度继电器动作值出现误差，误发信号，则应对其进行调整或更换；如二次接线出现故障，则找出错点，改正接线。

（2）如果断路器本体发生漏气，先找出漏气原因，再进行针对处理。

（3）如果SF6气体正常渗漏至密度继电器发信号时，可按SF6气体压力-温度曲线进行补气，使其达到额定压力；补气时可在带电运行状态下进行。

（4）如果SF6气体压力发生迅速下降或出现零表压时，应立即退出运行；并分析是否是由于下列原因造成漏气：a.焊接件质量有问题，焊缝漏气；b.铸件表面漏气（有针孔或砂眼）；c.密封圈老化或密封部位的螺栓、螺纹松动；d.气体管路连接处漏气；e.压力表或密度继电器漏气，应予以更换。

找出具体漏气原因后，应在制造厂家的协助下进行检修。当运行中断路器发生了严重的泄漏故障，运行或检修人员必须接近设备时，要注意从上风方向接近，必要时需戴防毒面具，穿防护衣，并应注意与带电设备保持安全距离。

2、断路器机构故障分析处理

当断路器合不上时，先看合闸操作时合闸铁芯是否动作。如动作，检查合闸铁芯的行程是否过小，合闸弹簧是否储能，机构或本体是否有卡阻现象，动作电压是否过低（操作电压为85%额定电压）；如不动作，检查合闸铁芯是否卡住，控制回路是否接通，合闸线圈是否断线或烧坏，辅助开关是否未转换或接触不良等。对应断路器跳不开故障，检查半轴与扇形板调整是否恰当，辅助开关是否未转换或接触不良，分闸铁芯是否未完全复位或有卡滞，分闸线圈是否断线或烧坏，分闸回路参数配合是否恰当，控制回路是否接通，机构或本体是否有卡阻现象，分闸弹簧预拉伸长度是否达到要求或失效，操作电压是否过低（不低于65%额定操作电压）等。

完成检查后，对发生故障的器件进行针对性的调整或更换，对未接通的回路进行断路检查并针对处理，对配置不当的器件或回路进行调整，在完成故障处理后，需对断路器进行低电压实验，合格后方可投入运行。

3、操动机构频繁打压的分析与处理

油泵频繁启动打压可分为分闸位置频繁启动打压、合闸位置频繁启动打压和分、合闸位置频繁启动打压三种。产生的原因主要就是外泄漏和内泄漏，所以检查机构是否存在外漏现象，和检查阀门系统内部是否有明显泄漏。较常见的引发此故障的原因有接头和端口密封不严、密封件密封不严及分、合闸阀和放油阀密封不严等。具体处理方法就是拆下检查，修理后研磨及更换接头或密封圈。检查是否存在泄漏情况时，可将油压升到额定压力后，切断油泵电源，将箱中油放尽，打开油箱盖，仔细观察何处泄漏。在查明原因后，将油压释放到零后，有的放矢地解体检查。另外，对液压油液需要进行过滤处理，以减少杂质影响。

三、SF6断路器的维护检修要点和措施

1、气体检漏

SF6断路器正常运行中，如果出现焊缝、密封面以及关键接头部位出现裂缝或密封不严的情况，就会导致SF6断路器出现气体泄漏的问题。并且这些部位出现裂缝的几率较高，在进行SF6断路器气体检测时要重点对这些部位进行检测。在对SF6断路器进行气体检漏时，一定要使用专用的检漏仪进行作业。如果一开始就发现了细微的泄漏，则需果断采取措施，及时处理气体泄漏问题可以避免严重危害的产生。如果气体检测结果显示发生了大量的气体泄漏现象，则工作人员和现场人员应远离现场10米以上的距离，待泄漏停止后，才可进入区域进行检修。如果发生的气体泄漏现象是又电器的内部发生故障所引起的，那么电气设备内部会残留一定的气体分解物，该分解物具有一定的污染性和毒害性，这就要求检修工作人员必须做好相应的防护措施，保证检修区域的工作环境，必要时需戴防毒面具，穿防护服，以防止毒气对人体的侵害。此外，在进行断路器气体检漏的过程中，还需要确保整个室内现场的通风频次，以提高室内氧气的浓度，并保证空气中的氧气浓度在18%以上。

2、含水量检测

在应用SF6断路器时，需要保证SF6气体的含水量及纯度必须达到一定的要求。我国规定，断路器采用新的SF6气体时，水分含量应为 以下。当利用机械特性试验对气体的含水量进行检测时，其标准通常为 以下。其原因在于，SF6断路器在正常运行中，内部装置会发生闪络问题，并将SF6气体自动生成几种不同类型的SF6分解物。随着SF6断路器运行时间的不断增加，气体中的水分会渗入到内部绝缘设备中，在高气压的运行状态下，过量的水分会导致绝缘强度降低，甚至导致在设备的内部发生闪络问题，严重时会引发设备的安全事故。一旦断路器的触头与水分接触，会产生一种毒性较强的化学物质，对工作人员的身体健康和工作环境造成影响。在进行检修时，一定要避免湿气进入。因此，在维护过程中一定要注意设备的清洁性和干燥性，常用的处理方法有：一种是保证高压状态下断路器气室的干燥，可以向室内注入纯度较高的氦气或抽取真空气体，使室内的干燥性不断提高；另一种是对金属外壳、灭弧装置以及绝缘体进行清理，为各部分的清洁性和干燥性的提高提供保证。

3、故障处理要点

SF6断路器日常运行当中，多个因素可能导致断路器出现分、合闸线圈烧坏、机械卡涩和绝缘不良等多方面的故障，工作人员需及时对这些故障进行相应处理。针对分、合闸线圈烧坏问题，首先应对合闸回路的接通情况进行检查，判断是否是由于合闸回路运行失效或辅助开关不到位而引起的，并且对存在隐患的部位进行相应处理，更换线圈，使其恢复正常运行。就机械卡涩问题而言，应通过检查及时发现卡涩部位，对出现卡涩的部位先用柔软的纸或者布进行擦拭，再对关键部位通过涂抹润滑油的方式，提高润滑性能。

结语

我国目前对SF6断路器的检修和维护方面没有形成一套完整的体系和制度，需要专业人员不断的深入研究和探索，为SF6电器设备的安全运行提供可靠准确的技术支持，随着SF6断路器在电力系统中应用范围的逐渐扩大，其日常维护和检修工作也变得愈加重要，因而应该得到电力系统工作和研究者的关注，以适应我国对电能资源的更大的需求。

参考文献：

[1] SF6断路器安装使用说明书

[2] 朱文武.变电检修中SF6 断路器的特点及其维护措施分析[J].科技创业家，2012.

[3] 肖磊.供电企业在变电检修中SF6 断路器的维护措施[J].现代国企研究，2015（04）