真空断路器烧毁事故分析及防范

真空断路器是电力系统中重要的开关设备，具有寿命长、适用于频繁操作的优点，目前广泛应用于35KV及以下的配电装置中。因此，其烧毁将造成经济损失，甚至危及人身安全。本文依托一起真实发生的真空断路器单相烧毁事故，分析其烧毁原因并给出具体解决方案，从而避免类似事故发生、造成损失。

一、提出问题

2018年7月20日陕西某地发生真空断路器单相烧毁事故，事后经调查该真空断路器保护的线路和设备并未发生故障，事故调查确定本次事故是真空断路器自身故障。该真空断路器，各项参数如表1：

Z为避免类似事故再次发生，分析其事故原因，在日后的运行中加以防范。

表1：ZN3-10/630A真空断路器

二、分析问题

以下，将列举三种可能造成真空断路器烧毁的原因，结合该真空断路器实际运行情况、事故现场及事后烧毁程度逐一分析，还原事故起因。

(一)真空断路器灭弧室触头接触电阻增大

理论分析：

随着真空断路器运行时间的增长，会出现灭弧室触头电磨损和触头开距变化等现象，致使接触面积减小，接触电阻增大。正常运行电流流过时，其上产生的热量将增加，烧毁断路器。

综合考量：

由于，本次事故是在正常运行时发生的单相烧毁事故，很可能是烧毁相灭弧室触头接触电阻增大，发热烧毁断路器。

(二)真空断路器真空泡真空度降低

理论分析：

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，真空度降低。第一，致使真空断路器不再具备标称的灭弧能力，当系统出现故障电流增大需要切断电路时，真空断路器动作，但由于灭弧能力不足，产生燃弧，烧毁真空断路器；第二，导致触头氧化，生成阻值较高的氧化铜，即灭弧室触头接触电阻增大，造成后果同上述情况。

综合考量：

本次事故发生在正常运行时，并不需要真空断路器开合，没有燃弧的机会，若是因此原因导致烧毁，应为真空度降低触头氧化，使接触电阻增大。

(三)真空断路器分合闸不同期，三相不同步值会大于1mm

理论分析：

真空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，三相不同步值会大于1mm。第一，致使故障相不再具备标称的分合闸时间，当系统接入短路电流时，由于合闸时间延长，不能有效熄灭电弧，产生熔焊，烧毁真空断路器；第二，导致故障相真空断路器灭弧室触头接触电阻增大，造成后果同上述情况。

综合考量：

本次事故发生在正常运行时，真空断路器并无熔焊可能。若是因此原因导致烧毁，应为三相不同步值会大于1mm，导致故障相真空断路器灭弧室触头接触电阻增大。

三、解决问题与结论

仅就此次事故而言，有两种解决方案：一为只更换烧毁相真空泡，此法较为经济，但操作难度大，且较难达到要求的三相不同步值，造成安全隐患，不可行；二为更换全新真空断路器，此法虽较法一投资较高，但易操作，且各项指标皆可达到要求，同时目前真空断路器价格相对便宜，可行。

就预防此类事故而言，根据上述分析，造成本次事故最根本原因是真空断路器灭弧室触头接触电阻增大，促使其原因有三：电磨损和开距变化，真空泡真空度降低生成氧化铜，分合闸不同期致使故障相接触电阻增大。因此，应定期检查真空断路器电磨损和开距变化情况，定期测量真空断路器的触头接触电阻，检测真空泡真空度和三相不同步值。发现问题，及时解决，避免同类事故。