西门子３ＡＨ3真空断路器、SIEMENS３ＡＨ3真空断路器

技术参数：

品牌：西门子真空断路器

型号：3AH3

极数：3

额定绝缘电压：2000

功能：３ＡＨ3用于切合大容量负载免维护型断路器。

３ＡＨ3— 免维护断路器，用于高断路能力，电压范围在 7.2 kv 和 36 kv 之间。它具有 10000次操作周期的使用寿命。

原理：该断路器开断容量大，并能够进行切合操作10000次且免维护，是适用于发电机和工业场合的理想断路器。3AH3标准型真空断路器可以用在短路电流高达72KA，额定电压高达40.5KV的发电机和工业系统中；满足IEC标准中的试验规范。

3AH真空断路器由上海西门子开关有限公司严格按照ISO9002质量保证体系的要求控制原材料的采购、生产和检验。

断路器的真空灭弧室采用一次封排技术制造，触头材料为Cr-Cu合金，经电弧冶炼而成。触头采用先进的设计形状和结构，具有极高的耐电弧能力和很小的弧压降。因此，在保证开断额定短路电流的前提下，灭弧室的体积可以具有较小的尺寸。西门子的这种新型真空灭弧室，还具有截流值小的特点。因此，断路器在开断变压器等一类感性负载时，不会出现危害的操作过电压，真空灭弧室与弹簧操动的优良机械特性配合，还使3AH真空断路器能够多次成功地合、分电容器组，而不会出现重燃过电压。断路器的操动机构采用弹簧储能，可以手动储能，也可以电动储能。在该机构中各个零部件都是经过精密加工，装配而成。而且，关键部件和材料用特殊的工艺制造。这样，确保了整个操动机构具有很小的摩擦力，各零件之间配合精确，动作可靠。

真空断路器作用：

（1）正常工作状态时的分合闸操作（控制用）；

（2）故障状态时的保护操作（保护用）；

断路器－互感器－继电保护；

负荷开关－熔断器保护；

（3）设备的隔离；

３ＡＨ断路器适用于：

快速负荷转移、同步；

自动重新合闸电流达到 31.5 KA；

以恢复电压非常高的上升初始速度断开短路电流；

电机和发电机的开关；

变压器和电抗器的开关；

高架线路和电缆的开关；

电容器的开关； 电弧炉的开关；

滤波电路的开关。

真空断路器灭弧室基本结构和原理

真空断路器的灭弧室每一只为不可拆卸的整体，动、静能为分别焊在动、静导电杆上。静导电杆焊在法兰盘上，动导电杆上焊一波纹管，在导向套内运行。波纹管及导向套焊在下法兰盘上，由瓷柱支撑的金属圆筒屏蔽在动静触头外面，再与玻璃外壳形成密封的腔体，该腔体经过抽真空，真空度一般在10-6pa以上。当合、分闸操作时，动导电杆上下运动，波纹管被压缩或拉伸，使真空灭弧室的真空度得到保持。

在真空中由于气体分子的平均自由行程很大，气体不容易产生游离，真空的绝缘强度比大气的绝缘强度要高得多。当开关分闸时，触头间产生电弧，触头表面在高温下挥发出金属蒸汽，由于触头设计为特殊形状，在电流通过产生磁场，电弧在此磁场力的作用下，沿触头表面切线方向快速运动，在金属圆筒（即屏蔽罩）上凝结了部分金属蒸汽，电弧在自然过零时就熄灭了，触头间的介质强度又迅速恢复起来。

在此讨论一断路器故障及下主要的真空其处理方法。

1真空泡真空度降低

1.1故障现象

真空断路器在真空泡内开断电流并进行灭弧，而真空断路器本身没有定性、定量监测真空度特性的装置，所以真空度降低故障为隐性故障，其危险程度远远大于显性故障。

1.2原因分析

真空度降低的主要原因有以下几点：

(1)真空泡的材质或制作工艺存在问题，真空泡本身存在微小漏点；

(2)真空泡内波形管的材质或制作工艺存在问题，多次操作后出现漏点；

(3)真空断路器如使用电磁式操作机构的真空断路器，在操作时，由于操作连杆的距离比较大，直接影响开关的同期、弹跳、超行程等特性，使真空度降低的速度加快。

1.3故障危害

真空度降低将严重影响真空断路器开断过电流的能力，并导致断路器的使用寿命急剧下降，严重时会引起开关爆炸。

1.4处理方法

(1)在进行断路器定期停电检修时，须使用真空测试仪对真空泡进行真空度的定性测试，确保真空泡具有一定的真空度；

(2)当真空度降低时，必须更换真空泡，或更换真空断路器，并做好行程、同期、弹跳等特性试验。

2真空断路器分闸失灵

2.1故障现象

根据故障原因的不同，存在如下故障现象：

(1)断路器远方遥控分闸分不下来；

(2)就地手动分闸分不下来；

(3)事故时继电保护动作，但断路器分不下来。

2.2原因分析

(1)分闸操作回路断线；

(2)分闸线圈断线；

(3)操作电源电压降低；

(4)分闸线圈电阻增加，分闸力降低； (5)分闸机构变形，分闸时存在卡涩现象，分闸力降低；

(6)分闸机构变形严重，分闸时卡死。

2.3故障危害

如果分闸失灵发生在事故时，将会导致事故越级，扩大事故范围。

2.4处理方法

(1)检查分闸回路是否断线；

(2)检查分闸线圈是否断线；

(3)测量分闸线圈电阻值是否合格；

(4)检查分闸机构是否变形；

(5)检查操作电压是否正常；

2.5预防措施

运行人员若发现分合闸指示灯不亮，应及时通知电气检修人员检查分合闸回路是否断线；检修人员在停电检修时应注意测量分闸线圈的电阻；必须进行低电压分合闸试验，以保证断路器性能可靠。

3 弹簧操作机构合闸储能回路故障

3.1故障现象

(1)合闸后无法实现分闸操作；

(2)储能电机运转不停止，甚至导致电机线圈过热损坏。

3.2原因分析

(1)行程开关安装位置偏下，致使合闸弹簧尚未储能完毕，行程开关触点已经转换完毕，切断了电机电源，弹簧所储能量不够分闸操作；

(2)行程开关安装位置偏上，致使合闸弹簧储能完毕后，行程开关触点还没有得到转换，储能电机仍处于工作状态；

(3)行程开关损坏，储能电机不能停止运转。

3.3故障危害

在合闸储能不到位的情况下，若线路发生事故，而断路器拒分闸，将会导致事故越级，扩大事故范围；如储能电机损坏，则真空开关无法实现分合闸。

3.4处理方法

(1)调整行程开关位置，实现电机准确断电；

(2)如行程开关损坏，应及时更换。

3.5预防措施

运行人员在倒闸操作时，应注意观察合闸储能指示灯，以判断合闸储能情况；检修人员在检修工作结束后，应就地进行2次分合闸操作，以确定断路器处于良好状态。

4分合闸不同期、弹跳数值大

4.1故障现象

此故障为隐性故障，必须通过特性测试仪的测量才能得出有关数据。

4.2原因分析

(1)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、弹跳数值偏大；

(2)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，导致不同期、弹跳数值偏大。

4.3故障危害

如果不同期或弹跳大，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，严重时能引起断路器爆炸。由于此故障为隐性故障，所以危险程度更大。

4.4处理方法

(1)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、弹跳测试数据在合格范围内； (2)如果通过调整无法实现，则必须更换数据不合格相的真空泡，并重新调整到数据合格。

4.5预防措施

由于分体式真空断路器存在诸多故障隐患，在更换断路器时应使用一体式真空断路器；定期检修工作时须使用特性测试仪进行有关特性测试，及时发现问题解决问题。

结束语

真空断路器已经得到广泛的使用，而各厂家的真空断路器在机构上也不尽相同，而且，真空断路器的故障，如真空度降低、分合闸不同期、弹跳大等多为隐性故障，所以，进行检修工作时需使用有关的科学仪器进行测试、测量，用实际数据来说明问题，也用实际数据来证明和解决问题，这样才能使人信服并且切实把真空断路器维护好。

真空断路器灭弧室检测的重要性

随着近几年我国配电系统“无油化”改造的顺利实施，真空断路器的应用越来越广泛。真空断路器的核心部分是灭弧室，是以真空条件作为其工作基础的。因此，其真空度将直接影响到电力系统的运行安全性。

真空开关较之油开关而言，它具有开断容量大，灭弧性能好，机械寿命长，运行维护量小，检修量小，检修周期长等特点，虽然真空开关缺陷率和故障率较低，但较突出的问题是真空泡的真空度检测问题，它不象油开关，SF6开关那样容易检查其介质量。有些真空开关在运行过程中其真空灭弧室含有不同程度的泄露，有的在寿命范围内就可能泄露到无法正常开断的地步。系统中有报道称，因真空泡真空度达不到要求，而引起开关爆炸，造成三相短路，酿成重大事故等。因此，对真空泡真空度的检测必须引起高度重视。

真空断路器灭弧室基本测试方法

1、传统方法：工频耐压法，即真空开关处于切断状态下，在动静触头之间施加一定的电压，检测泄露电流的大小或观察灭弧室内的放电现象，由此推断真空度的好坏。这种方法的优点是方法简单，其缺点是，只能定性检测真空度的好坏，而且由于施加的电压不高，真空度在10-5—10-3pa之间无法分辨，即耐压法的实验结果基本是一样的，所以无法合理地判断发展性泄露（即同一个真空开关和上次相比有多大程度的泄露）。这种方法只能粗略地判断其真空度严重劣化的灭弧室，属定质检测。

2、近年研发成果：励磁放电、电离电荷采样原理，属定性定量检测。

对五防联锁功能的要求

五防联锁对防止误操作，减少人为事故，提高运行可靠性起到很大的作用。五防功能，指的是可以防止五种类型的电气误操作，这五种防误操作功能是：

a)防止误分、误合断路器。

b)防止带负荷合上或分断隔离开关(或隔离插头)。

c)防止带电操合接地开关或挂接地线--此功能涉及系统人为短路接地或人身生命安全，故定为强制性联锁。它要求：①当断路器或上下隔离开关处于合闹时，接地开关绝不能被操合；②只有当接地开关合闸之后，柜体的后门和下前门才能被打开，才可能挂夹临时性接地线。这通常采用机械联锁方式，使得ａ．隔离开关处于打开位置接地开关才能操台；ｂ．随之前、后门才能开启挂接临时接地线。作为辅助措施，可在前、后门上加设高压带电显示装置作警示。

d)防止带有临时接地线或接地开关合闹时送电--此项也是强制性的，目的是保证系统和人身的安全。

e)防止误入带电间隔--亦是强制性的，以保人身安全。