
1 前言
高压断路器经历了压缩空气断路器、多油断路器、少油断路器到真空断路器(或SF6断路器)的不断发展的过程。在输配电网络中,断路器作为开断或接通电源的主要设备,在线路或设备发生短路故障时,能迅速准确地切断电源,并能在尽可能短的时间内熄灭电弧。下面对运行中的断路器可能发生爆炸的主要原因和预防措施作一些阐述。
2 炸的原因
2.1 试验及调整方面的原因
2.1.1 没有定期的试验
有关规程规定油断路器必须每年一次预防性试验,油断路器在频繁操作之后,可能引起本体或操作机构变位,使断路器合闸或跳闸速度过慢,增加了燃弧时间,使断路器的灭弧性能降低,当线路发生近距离短路故障(短路电流较大)时,由于大电流的冲击,断路器在跳合闸时无法完全灭弧而导致油断路器发生爆炸。
2.1.2 出厂时没有进行异相接地短路试验
在我国,60kV及以下的电力网都采用不直接接地系统,所谓异相接地短路,则指在中性点不直接接地系统中,发生在相异两相,且一个接地点在一相断路器的内侧,而另一个接地点在另一相断路器外侧的两点接地所构成的短路故障。断路器承受的这种开断叫作异相接地短路开断。为了搞清断路器在异相接地短路开断过程的短路开断电流及断路器断口间所承受的工频恢复电压,我们通过作图来作深入探讨。
如图1所示,UA、UB、UC表示三相电源,忽略线路中的电阻,只考虑感抗XL、DL为断路器。不失一般性,假设A、B两相分别在Ⅰ、Ⅱ处同时发生接地故障(电力系统一相发生接地故障时,一般允许运行两个小时),A相断路器流过的异相接地短路电流为Idy
Idy=(1)
在三相短路开断中,是将出线端短接,即将三相断路器接成完全星形,那么额定短路
开断电流
Id=(2)
将式(2)代入式(1),得异相接地短路电流
Idy=≈0.866Id
当异相接地短路电流流经A相断路器后,控制回路动作使断路器分闸,当电流过零时,A相电弧熄灭。A相工频恢复电压Uha是三相电源的线电压UAB,即:Uha=Uab=Ux≈1.732Ux。
由此可见,异相接地短路开断后的工频恢复电压是相电压Ux的1.732倍。对断路器灭弧室的介质恢复强度要求较高,否则将会增大电弧电流过零开断后的击穿相重燃的几率,可能导致开断的失败直至引起断路器发生爆炸。
2.1.3 调整不当
工作人员的粗心和试验仪器的不完善都会使油断路器在跳、合闸时间的和速度的调整上发生误差,或者灭弧室喷口距离,静动触头距离等关键部位的调整不符合要求,致使断路器在大电流冲击下发生爆炸。