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低压断路器电气间隙、爬电距离与低压系统的关系

发布日期:2016-12-22 点击:823

 摘要:本文主要介绍了低压断路器在实际应用中事故原因及分析,从产品设计到工程中实际应用,阐述了低压断路器近几年来在我国工程使用中普遍存在的情况,探讨了我国低压断路器的市场发展概况。
  一、概述
  由于我国电气行业发展相对落后,低压断路器品种、规格及性能方面比较欠缺、加上现行设计规范的不够完善、以及用户对产品的认识不清造成的使用偏差,低压断路器的实际工程应用中存在一些不合理的、甚至错误的用法,导致运行和维护困难、故障增多,并留下了长期的安全隐患。本文仅对具有普遍性的问题做初步讨论,希望引起厂家及用户的共同关注!
  二、如何对低压断路器进行选择
  一是要看所选断路器的极限短路分断能力和运行短路分断能力,国际电工委员会IEC947-2和我国等效采用IEC的GB4048.2《低压开关设备和控制设备低压断路器》标准,对断路器极限短路分断能力和运行短路分断能力作了明确规定。
  二是要看所选断路器的电气间隙与爬电距离,确定电器产品的电气间隙,必须依据低压系统的绝缘配合,而绝缘配合则是建立在瞬时过电压被限制在规定的冲击耐受电压,而系统中的电器或设备产生的瞬时过电压也必须低于电源系统规定的冲击电压。因此:
  (1)电器的额定绝缘电压应≥电源系统的额定电压
  (2)电器的额定冲击耐受电压应≥电源系统的额定冲击耐受电压
  (3)电器产生的瞬态过电压应≤电源系统的额定冲击耐受电压
  四、断路器事故原因分析
  经现场多年对断路器的事故统计表明,其运行事故的主要类型如下:  
  (1)操动失灵;
  (2)绝缘故障;
  (3)开断、关合性能不良;
  (4)导电性能不良。
  产生事故的原因,一般可大致分为技术原因和工作原因两大类。所谓技术原因,是指产品本身或运行方式的缺陷;所谓工作原因,是指造成这些缺陷的工作者过失。下面就这两方面的原因作简要的分析。
  第一方面:事故的技术原因分析
  (一)操动失灵
  操动失灵表现为断路器拖动或误动。由于高压断路器最基本、最重要的功能是正确动作并迅速切除电网故障。若断路器发生拖动或误动,将对电网构成严重威胁,主要是:①扩大事故影响范围,可能使本来只有一个回路故障扩大为整个母线,甚至全所、全厂停电;②如果延长了故障切除时间,将要影响系统的运行稳定和加重被控制设备的损坏程度;③造成非全相运行。其结果往往导致电网保护不正常动作和产生振荡现象,容易扩大为系统事故或大面积停电事故。
  导致操动失灵的主要原因有:
  (1)操动机构缺陷;
  (2)断路器本体机械缺陷;
  (3)操作(控制)电源缺陷。
  (二)绝缘事故
  断路器绝缘事故,可分为内绝缘事故与外绝缘事故。内绝缘事故造成的危害,通常比外绝缘更大。
  1、内绝缘事故
  内绝缘事故主要有套管和电流互感器事故,其原因主要是进水受潮;其次是油质劣化和油量不足。
  2、外绝缘事故
  外绝缘事故主要是由于污闪和雷击引起断路器闪络、爆炸事故。污闪的原因主要是瓷瓶泄漏距离校小,不适于污秽地区使用;其次是断路器渗油、漏油,使其瓷裙上容易积聚污秽而引起闪络。
  (三)开断、关合性能事故
  开断、关合任务是对断路器最严酷的考验。绝大多数开断、关合事故的主要原因是由于断路器有明显的机械缺陷,其次是缺油或油质不符要求。也有是由于断路器断流能力不足。但前者较多,因为有相当数量的事故发生于分、合小容量,甚至是分、合负荷电流。
  (四)导电性能不良事故
  现场事故统计资料分析表明,导电性能不良故障主要是由机械缺陷引起的。其中有:①接触不良。包括接触面不清洁,接触大小及接触压力不足;②脱落、卡阻。如铜钨触头脱落等;③接触处螺钉松动;④软连接折断等。
第二方面:事故的工作原因分析  
  (一)制造质量不良
  制造质量不良主要包括设计性能、零件加工和装配不良三个方面。
  1、设计性能不良
  近年来,断路器在运行中发生的事故,有相当部分是产品原设计性能不良。国产液压机构与弹簧机构在运行中暴露的操动失灵问题较多就是一个最好的例子。据了解,这些液压机构和弹簧机构,多数问题是在大量投入运行后才逐步暴露的。如一些户外产品进水的问题,就是说明设计缺陷的最好例子。因为有些户外产品在研制时并未进行过防雨性试验,因而在恶劣的气候条件下暴露了进水的问题。
  2、零件质量不良
  零件质量不良,是造成断路器运行事故的一个重要原因。据现场统计,造成出厂产品不合格的因素、零件质量不良占较大比例。在运行中,因绝缘筒螺丝脱落、灭弧片击穿、弹簧失效、密封圈缺陷等原因引起的事故虽皆有发生,但比较集中的几个方面:(1)瓷瓶强度不够。(2)铸件不合格。(3)套管绝缘劣化快。(4)密封圈质量差。(5)二次元件性能差。
  3、装配质量差
  装配质量差,是导致制造质量差的原因之一。主要有:(1)错装、漏装。(2)螺纹未拧紧、开口销未打开。(3)内部严重不清洁。
  (二)使用不当
  产品能否正常运行,除了产品本身性能外,还取决于用户的使用水平。运行中使用不当的主要表现有如下两个方面:
  1、安装、调整不当
  安装、调整是否正确,是影响产品能否正常运行的基本因素之一。有不少运行事故,是由于产品未严格按制造厂规定装配、调整,就投入运行。一般有三种情况:(1)辅助开关调整不当。  (2)螺丝未拧紧,开口销未打开。(3)密封圈放置不当。
  2.运行维护不当及误操作
  运行维护不当,是造成运行事故的又一个重要原因。常见的有三方面:(1)油断路器缺油。(2)绝缘不良。(3)机械维护不良。

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