低壓斷路器電氣間隙、爬電距離與低壓系統(tǒng)的關(guān)系

 摘要：本文主要介紹了低壓斷路器在實際應(yīng)用中事故原因及分析，從產(chǎn)品設(shè)計到工程中實際應(yīng)用,闡述了低壓斷路器近幾年來在我國工程使用中普遍存在的情況，探討了我國低壓斷路器的市場發(fā)展概況。
　　一、概述
　　由于我國電氣行業(yè)發(fā)展相對落后，低壓斷路器品種、規(guī)格及性能方面比較欠缺、加上現(xiàn)行設(shè)計規(guī)范的不夠完善、以及用戶對產(chǎn)品的認識不清造成的使用偏差，低壓斷路器的實際工程應(yīng)用中存在一些不合理的、甚至錯誤的用法，導(dǎo)致運行和維護困難、故障增多，并留下了長期的安全隱患。本文僅對具有普遍性的問題做初步討論，希望引起廠家及用戶的共同關(guān)注！
　　二、如何對低壓斷路器進行選擇
　　一是要看所選斷路器的極限短路分斷能力和運行短路分斷能力，國際電工委員會IEC947-2和我國等效采用IEC的GB4048.2《低壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備低壓斷路器》標(biāo)準(zhǔn)，對斷路器極限短路分斷能力和運行短路分斷能力作了明確規(guī)定。
　　二是要看所選斷路器的電氣間隙與爬電距離，確定電器產(chǎn)品的電氣間隙，必須依據(jù)低壓系統(tǒng)的絕緣配合，而絕緣配合則是建立在瞬時過電壓被限制在規(guī)定的沖擊耐受電壓，而系統(tǒng)中的電器或設(shè)備產(chǎn)生的瞬時過電壓也必須低于電源系統(tǒng)規(guī)定的沖擊電壓。因此：
　?。?）電器的額定絕緣電壓應(yīng)≥電源系統(tǒng)的額定電壓
　　（2）電器的額定沖擊耐受電壓應(yīng)≥電源系統(tǒng)的額定沖擊耐受電壓
　?。?）電器產(chǎn)生的瞬態(tài)過電壓應(yīng)≤電源系統(tǒng)的額定沖擊耐受電壓
　　四、斷路器事故原因分析
　　經(jīng)現(xiàn)場多年對斷路器的事故統(tǒng)計表明，其運行事故的主要類型如下：  
　?。?）操動失靈；
　?。?）絕緣故障；
　?。?）開斷、關(guān)合性能不良；
　?。?）導(dǎo)電性能不良。
　　產(chǎn)生事故的原因，一般可大致分為技術(shù)原因和工作原因兩大類。所謂技術(shù)原因，是指產(chǎn)品本身或運行方式的缺陷；所謂工作原因，是指造成這些缺陷的工作者過失。下面就這兩方面的原因作簡要的分析。
　　第一方面：事故的技術(shù)原因分析
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　　操動失靈表現(xiàn)為斷路器拖動或誤動。由于高壓斷路器最基本、最重要的功能是正確動作并迅速切除電網(wǎng)故障。若斷路器發(fā)生拖動或誤動，將對電網(wǎng)構(gòu)成嚴重威脅，主要是：①擴大事故影響范圍，可能使本來只有一個回路故障擴大為整個母線，甚至全所、全廠停電；②如果延長了故障切除時間，將要影響系統(tǒng)的運行穩(wěn)定和加重被控制設(shè)備的損壞程度；③造成非全相運行。其結(jié)果往往導(dǎo)致電網(wǎng)保護不正常動作和產(chǎn)生振蕩現(xiàn)象，容易擴大為系統(tǒng)事故或大面積停電事故。
　　導(dǎo)致操動失靈的主要原因有：
　?。?）操動機構(gòu)缺陷；
　?。?）斷路器本體機械缺陷；
　?。?）操作（控制）電源缺陷。
　?。ǘ┙^緣事故
　　斷路器絕緣事故，可分為內(nèi)絕緣事故與外絕緣事故。內(nèi)絕緣事故造成的危害，通常比外絕緣更大。
　　1、內(nèi)絕緣事故
　　內(nèi)絕緣事故主要有套管和電流互感器事故，其原因主要是進水受潮；其次是油質(zhì)劣化和油量不足。
　　2、外絕緣事故
　　外絕緣事故主要是由于污閃和雷擊引起斷路器閃絡(luò)、爆炸事故。污閃的原因主要是瓷瓶泄漏距離校小，不適于污穢地區(qū)使用；其次是斷路器滲油、漏油，使其瓷裙上容易積聚污穢而引起閃絡(luò)。
　?。ㄈ╅_斷、關(guān)合性能事故
　　開斷、關(guān)合任務(wù)是對斷路器最嚴酷的考驗。絕大多數(shù)開斷、關(guān)合事故的主要原因是由于斷路器有明顯的機械缺陷，其次是缺油或油質(zhì)不符要求。也有是由于斷路器斷流能力不足。但前者較多，因為有相當(dāng)數(shù)量的事故發(fā)生于分、合小容量，甚至是分、合負荷電流。
　?。ㄋ模?dǎo)電性能不良事故
　　現(xiàn)場事故統(tǒng)計資料分析表明，導(dǎo)電性能不良故障主要是由機械缺陷引起的。其中有：①接觸不良。包括接觸面不清潔，接觸大小及接觸壓力不足；②脫落、卡阻。如銅鎢觸頭脫落等；③接觸處螺釘松動；④軟連接折斷等。
第二方面：事故的工作原因分析  
　　（一）制造質(zhì)量不良
　　制造質(zhì)量不良主要包括設(shè)計性能、零件加工和裝配不良三個方面。
　　1、設(shè)計性能不良
　　近年來，斷路器在運行中發(fā)生的事故，有相當(dāng)部分是產(chǎn)品原設(shè)計性能不良。國產(chǎn)液壓機構(gòu)與彈簧機構(gòu)在運行中暴露的操動失靈問題較多就是一個最好的例子。據(jù)了解，這些液壓機構(gòu)和彈簧機構(gòu)，多數(shù)問題是在大量投入運行后才逐步暴露的。如一些戶外產(chǎn)品進水的問題，就是說明設(shè)計缺陷的最好例子。因為有些戶外產(chǎn)品在研制時并未進行過防雨性試驗，因而在惡劣的氣候條件下暴露了進水的問題。
　　2、零件質(zhì)量不良
　　零件質(zhì)量不良，是造成斷路器運行事故的一個重要原因。據(jù)現(xiàn)場統(tǒng)計，造成出廠產(chǎn)品不合格的因素、零件質(zhì)量不良占較大比例。在運行中，因絕緣筒螺絲脫落、滅弧片擊穿、彈簧失效、密封圈缺陷等原因引起的事故雖皆有發(fā)生，但比較集中的幾個方面：（1）瓷瓶強度不夠。（2）鑄件不合格。（3）套管絕緣劣化快。（4）密封圈質(zhì)量差。（5）二次元件性能差。
　　3、裝配質(zhì)量差
　　裝配質(zhì)量差，是導(dǎo)致制造質(zhì)量差的原因之一。主要有：（1）錯裝、漏裝。（2）螺紋未擰緊、開口銷未打開。（3）內(nèi)部嚴重不清潔。
　?。ǘ┦褂貌划?dāng)
　　產(chǎn)品能否正常運行，除了產(chǎn)品本身性能外，還取決于用戶的使用水平。運行中使用不當(dāng)?shù)闹饕憩F(xiàn)有如下兩個方面：
　　1、安裝、調(diào)整不當(dāng)
　　安裝、調(diào)整是否正確，是影響產(chǎn)品能否正常運行的基本因素之一。有不少運行事故，是由于產(chǎn)品未嚴格按制造廠規(guī)定裝配、調(diào)整，就投入運行。一般有三種情況：（1）輔助開關(guān)調(diào)整不當(dāng)?！　。?）螺絲未擰緊，開口銷未打開。（3）密封圈放置不當(dāng)。
　　2．運行維護不當(dāng)及誤操作
　　運行維護不當(dāng)，是造成運行事故的又一個重要原因。常見的有三方面：（1）油斷路器缺油。（2）絕緣不良。（3）機械維護不良。