低壓斷路器電氣間隙、爬電距離與低壓系統(tǒng)的關系

 摘要：本文主要介紹了低壓斷路器在實際應用中事故原因及分析，從產品設計到工程中實際應用,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)行設計規(guī)范的不夠完善、以及用戶對產品的認識不清造成的使用偏差，低壓斷路器的實際工程應用中存在一些不合理的、甚至錯誤的用法，導致運行和維護困難、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《低壓開關設備和控制設備低壓斷路器》標準，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)中的電器或設備產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≥電源系統(tǒng)的額定電壓
　　（2）電器的額定沖擊耐受電壓應≥電源系統(tǒng)的額定沖擊耐受電壓
　?。?）電器產生的瞬態(tài)過電壓應≤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：  
　　（1）操動失靈；
　　（2）絕緣故障；
　　（3）開斷、關合性能不良；
　?。?）導電性能不良。
　　產生事故的原因，一般可大致分為技術原因和工作原因兩大類。所謂技術原因，是指產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故障。若斷路器發(fā)生拖動或誤動，將對電網構成嚴重威脅，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)定和加重被控制設備的損壞程度；③造成非全相運行。其結果往往導致電網保護不正常動作和產生振蕩現(xiàn)象，容易擴大為系統(tǒng)事故或大面積停電事故。
　　導致操動失靈的主要原因有：
　?。?）操動機構缺陷；
　?。?）斷路器本體機械缺陷；
　?。?）操作（控制）電源缺陷。
　　（二）絕緣事故
　　斷路器絕緣事故，可分為內絕緣事故與外絕緣事故。內絕緣事故造成的危害，通常比外絕緣更大。
　　1、內絕緣事故
　　內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、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。
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　　開斷、關合任務是對斷路器最嚴酷的考驗。絕大多數(shù)開斷、關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，因為有相當數(shù)量的事故發(fā)生于分、合小容量，甚至是分、合負荷電流。
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　　現(xiàn)場事故統(tǒng)計資料分析表明，導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）制造質量不良
　　制造質量不良主要包括設計性能、零件加工和裝配不良三個方面。
　　1、設計性能不良
　　近年來，斷路器在運行中發(fā)生的事故，有相當部分是產品原設計性能不良。國產液壓機構與彈簧機構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，這些液壓機構和彈簧機構，多數(shù)問題是在大量投入運行后才逐步暴露的。如一些戶外產品進水的問題，就是說明設計缺陷的最好例子。因為有些戶外產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、零件質量不良
　　零件質量不良，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，造成出廠產品不合格的因素、零件質量不良占較大比例。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）密封圈質量差。（5）二次元件性能差。
　　3、裝配質量差
　　裝配質量差，是導致制造質量差的原因之一。主要有：（1）錯裝、漏裝。（2）螺紋未擰緊、開口銷未打開。（3）內部嚴重不清潔。
　　（二）使用不當
　　產品能否正常運行，除了產品本身性能外，還取決于用戶的使用水平。運行中使用不當?shù)闹饕憩F(xiàn)有如下兩個方面：
　　1、安裝、調整不當
　　安裝、調整是否正確，是影響產品能否正常運行的基本因素之一。有不少運行事故，是由于產品未嚴格按制造廠規(guī)定裝配、調整，就投入運行。一般有三種情況：（1）輔助開關調整不當。　?。?）螺絲未擰緊，開口銷未打開。（3）密封圈放置不當。
　　2．運行維護不當及誤操作
　　運行維護不當，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。