高压断路器故障解析及产生原因

随着经济的快速发展，用户对电能质量的要求也越来越高，保证电力系统的安全可靠运行也越来越重要。高压断路器是电力系统中重要的开关设备之一，在电网中起到控制和保护作用，即正常运行时通过开合断路器来投入或切除相应的线路或电气设备从而变换电网的运行状态；当线路或电气设备发生故障时，将故障部分从电网中快速切除，保证电网*部分正常运行。若断路器不能在系统发生故障时正确动作、消除故障，就可能使事故扩大甚至发生系统崩溃。因此高压断路器性能优劣、工作是否可靠是电力系统能否安全稳定运行的重要决定因素。

由于受设计、生产、运行工况、检修与维护、电动力及大电流冲击等因素的影响，断路器在系统中发生故障的几率较大。下面详细介绍高压断路器的故障及其产生原因。

一、绝缘故障

因绝缘问题而引发高压断路器故障发生的次数是多的，主要有内、外绝缘对地闪络击穿，相间绝缘闪络击穿，雷电过电压击穿，瓷套管、电容套管污闪、闪络、击穿、爆炸，绝缘拉杆闪络，电流互感器闪络、击穿、爆炸等。其中以内绝缘故障、外绝缘和瓷套闪络故障发生次数较多。

（一）内绝缘故障。在断路器安装或运行过程中，断路器内出现的异物或剥落物可导致断路器本体内发生放电。此外，因触头及屏蔽罩安装位置不正而引起的金属颗粒磨损脱落也可导致断路器内部发生放电。

（二）外绝缘和瓷套闪络故障。主要原因是瓷套的外型尺寸和外绝缘泄露比距不符合标准要求以及瓷套的质量有缺陷。由于断路器与开关柜不匹配、柜内隔板吸潮、绝缘距离不够、爬电比距不足、无加强绝缘措施等原因导致高压开关柜发生绝缘故障的次数也较多，主要有电流互感器闪络、柜内放电和相间闪络等。此外开关柜内元件有质量缺陷也将导致相间短路故障。

二、拒动故障

高压断路器的拒动故障包括拒分和拒合故障。其中拒分故障严重，可能造成越级跳闸从而导致系统故障，扩大事故范围。造成断路器拒动主要有机械原因和电气原因。

（一）机械原因。机械故障主要由生产制造、安装调试、检修等环节引发。因操动机构及其传动系统机械故障而引发断路器拒动占拒动故障65%以上，具体故障有机构卡涩，部件变形、位移、损坏、轴销松断，脱扣失灵等。

（二）电气原因。由电气控制和辅助回路故障而引发。具体故障有分合闸线圈烧损、辅助开关故障、合闸接触器故障、二次接线故障、分闸回路电阻烧毁、操作电源故障，保险丝烧断等。其中分合闸线圈烧损一般因机械故障而引起线圈长时间带电所致；辅助开关及合闸接触器故障虽表现为二次故障，实际多为接点转换不灵或不切换等机械原因引起；二次接线故障基本是由于二次线接触不良、断线及端子松动引起。随着经济的快速发展，用户对电能质量的要求也越来越高，保证电力系统的安全可靠运行也越来越重要。高压断路器是电力系统中重要的开关设备之一，在电网中起到控制和保护作用，即正常运行时通过开合断路器来投入或切除相应的线路或电气设备从而变换电网的运行状态；当线路或电气设备发生故障时，将故障部分从电网中快速切除，保证电网*部分正常运行。若断路器不能在系统发生故障时正确动作、消除故障，就可能使事故扩大甚至发生系统崩溃。因此高压断路器性能优劣、工作是否可靠是电力系统能否安全稳定运行的重要决定因素。

由于受设计、生产、运行工况、检修与维护、电动力及大电流冲击等因素的影响，断路器在系统中发生故障的几率较大。下面详细介绍高压断路器的故障及其产生原因。

一、绝缘故障

因绝缘问题而引发高压断路器故障发生的次数是多的，主要有内、外绝缘对地闪络击穿，相间绝缘闪络击穿，雷电过电压击穿，瓷套管、电容套管污闪、闪络、击穿、爆炸，绝缘拉杆闪络，电流互感器闪络、击穿、爆炸等。其中以内绝缘故障、外绝缘和瓷套闪络故障发生次数较多。

（一）内绝缘故障。在断路器安装或运行过程中，断路器内出现的异物或剥落物可导致断路器本体内发生放电。此外，因触头及屏蔽罩安装位置不正而引起的金属颗粒磨损脱落也可导致断路器内部发生放电。

（二）外绝缘和瓷套闪络故障。主要原因是瓷套的外型尺寸和外绝缘泄露比距不符合标准要求以及瓷套的质量有缺陷。由于断路器与开关柜不匹配、柜内隔板吸潮、绝缘距离不够、爬电比距不足、无加强绝缘措施等原因导致高压开关柜发生绝缘故障的次数也较多，主要有电流互感器闪络、柜内放电和相间闪络等。此外开关柜内元件有质量缺陷也将导致相间短路故障。

二、拒动故障

高压断路器的拒动故障包括拒分和拒合故障。其中拒分故障严重，可能造成越级跳闸从而导致系统故障，扩大事故范围。造成断路器拒动主要有机械原因和电气原因。

（一）机械原因。机械故障主要由生产制造、安装调试、检修等环节引发。因操动机构及其传动系统机械故障而引发断路器拒动占拒动故障65%以上，具体故障有机构卡涩，部件变形、位移、损坏、轴销松断，脱扣失灵等。

（二）电气原因。由电气控制和辅助回路故障而引发。具体故障有分合闸线圈烧损、辅助开关故障、合闸接触器故障、二次接线故障、分闸回路电阻烧毁、操作电源故障，保险丝烧断等。其中分合闸线圈烧损一般因机械故障而引起线圈长时间带电所致；辅助开关及合闸接触器故障虽表现为二次故障，实际多为接点转换不灵或不切换等机械原因引起；二次接线故障基本是由于二次线接触不良、断线及端子松动引起。