摘要：隨著電力技術(shù)的發(fā)展，電網(wǎng)改造的需要，對(duì)高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的性能提出了更高的要求。真空斷路器由于其所特有的性能和在高壓斷路器領(lǐng)域中無(wú)可替代的地位，將會(huì)在電力系統(tǒng)的中低壓電器領(lǐng)域內(nèi)起到重要作用。本文介紹了真空斷路器及其工作原理，特性?xún)?yōu)點(diǎn)和絕緣特性，概述了真空斷路器的在線(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)過(guò)程及其智能化面臨三大技術(shù)問(wèn)題、解決辦法、維護(hù)方法，展望了真空斷路器的未來(lái)發(fā)展。
 

　　關(guān)鍵字：真空斷路器;絕緣特性;在線(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè);智能化
 

　　一、真空斷路器簡(jiǎn)介及工作原理
 

　　真空斷路器因其滅弧介質(zhì)和滅弧后觸頭間隙的絕緣介質(zhì)都是高真空而得名。真空斷路器具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕、壽命長(zhǎng)、維護(hù)量小、防燃、防爆和適于頻繁操作等優(yōu)點(diǎn)，目前在中壓開(kāi)關(guān)特別是10 kV戶(hù)內(nèi)產(chǎn)品中占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)。真空斷路器的主要滅弧機(jī)構(gòu)是真空滅弧室，其滅弧原理與其他種類(lèi)斷路器滅弧原理不同，其他斷路器主要利用滅弧介質(zhì)來(lái)達(dá)到熄滅電弧的目的，而真空斷路器是利用真空阻止電弧重燃來(lái)達(dá)到滅弧的目的。因此，電流過(guò)零后能否重燃取決于弧隙介質(zhì)強(qiáng)度的恢復(fù)。若恢復(fù)了，則能有效的阻止電弧的重燃，否則，電弧會(huì)繼續(xù)燃燒直到下一個(gè)過(guò)零點(diǎn)，才有可能熄弧。具體原理是，斷路器處于合閘位置時(shí)其對(duì)地絕緣由支持絕緣子承受，一旦真空斷路器所連接的線(xiàn)路發(fā)生永久接地故障，斷路器動(dòng)作跳閘后，接地故障點(diǎn)又未被清除，則有電母線(xiàn)的對(duì)地絕緣亦要由該斷路器斷口的真空間隙承受;各種故障開(kāi)斷時(shí)，斷口一對(duì)觸子間的真空絕緣間隙要耐受各種恢復(fù)電壓的作用而不發(fā)生擊穿。真空斷路器是可以替代有油斷路器的新型設(shè)備，對(duì)消除火災(zāi)事故具有重大意義。
 

　　二、真空斷路器的優(yōu)點(diǎn)
 

　　真空斷路器與其他高壓斷路器相比具有較多優(yōu)點(diǎn)。

　　(1)在密封的容器中真空熄弧效果好,電弧和熾熱氣體不外露。

　　(2)觸頭間隙很少。

　　(3)燃弧時(shí)間短,電壓低,能量小,觸頭磨耗少,允許的開(kāi)斷次數(shù)多。

　　(4)動(dòng)導(dǎo)電桿的慣性小,適宜頻繁操作。

　　(5)操作機(jī)構(gòu)小及結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,整體體積小,重量輕。

　　(6))操作時(shí)噪聲小。

　　(7)無(wú)火災(zāi)和爆炸燃火的危險(xiǎn)。

　　(8)觸頭部分為完全密封結(jié)構(gòu),不容易因潮氣、灰塵、有害氣體等影響而降低它的性能,運(yùn)行可靠。
 

　　三、真空斷路器的在線(xiàn)狀態(tài)監(jiān)測(cè)過(guò)程
 

　　狀態(tài)監(jiān)測(cè)是指了解和掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，包括采用各種檢測(cè)、測(cè)量、監(jiān)視、分析和判別方法，結(jié)合系統(tǒng)的歷史和現(xiàn)狀，考慮環(huán)境因素，對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行評(píng)估，判斷其處于正常或非正常狀態(tài)，并對(duì)狀態(tài)進(jìn)行顯示和記錄，對(duì)異常情況做出報(bào)警，以便運(yùn)行人員及時(shí)加以處理，并對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備的故障分析、性能評(píng)估、合理使用和安全工作提供信息和準(zhǔn)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。通常開(kāi)關(guān)設(shè)備的狀態(tài)可分為正常狀態(tài)、異常狀態(tài)、和故障狀態(tài)幾種情況。

　　狀態(tài)監(jiān)測(cè)的步驟主要分為以下三步：(1)信號(hào)采集開(kāi)關(guān)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中必然會(huì)有力、熱、振動(dòng)和能量等各種量的變化，由此會(huì)產(chǎn)生各種不同信息。根據(jù)不同的診斷需要，選擇能表征設(shè)備工作狀態(tài)的不同信號(hào)。

　　(2)信號(hào)處理這是將采集到的信號(hào)進(jìn)行分類(lèi)處理、加工，獲得能表征機(jī)器特征過(guò)程，也稱(chēng)特征提取過(guò)程。

　　(3)狀態(tài)識(shí)別將經(jīng)過(guò)信號(hào)處理后獲得的開(kāi)關(guān)設(shè)備特征參數(shù)與規(guī)定的允許參數(shù)進(jìn)行比較、對(duì)比以確定設(shè)備所處的狀態(tài)，是否存在故障。
 

　　四、真空斷路器的絕緣特性
 

　　真空具有很強(qiáng)的絕緣特性，在真空斷路器中，氣體非常稀薄，氣體分子的自由行程相對(duì)較大，發(fā)生相互碰撞的幾率很小，因此，碰撞游離不是真空間隙擊穿的主要原因，而在高強(qiáng)電場(chǎng)作用下由電極析出的金屬質(zhì)點(diǎn)才是引起絕緣破壞的主要因素。