渤海油田某海上石油平台在投产前期的电气调试过程中，对高压真空断路器进行了分合闸弹跳试验，在该试验过程中，其中一台真空断路器经过几次合闸弹跳试验后烧毁。对此情况，调试人员及现场服务厂家一同分析了事故发生原因的可能性，并给出一些处理的方法。
一、合闸弹跳产生的原因及危害
合闸弹跳是指断路器的动触头与静触头碰撞接触后被反作用力推开，然后再接触又被推开的往复现象。该过程经过几次反复运动，在允许的时间范围内停止。从本质上说，合闸弹跳的瞬间过程中会引起设备产生LC高频振荡，振荡的频率、振幅与诸多因素有关：触头弹簧的弹跳压力、合闸速度、开距以及真空断路器的触头材料等，同时安装调试质量、零部件的加工精度也影响其合闸弹跳时间的长短。经过实践证明，触头材料的硬度越大，弹跳时间越长；触头材料的硬度相同时，触头压力越大，弹跳时间越短。
当断路器带电操作时，若两触头之间存在弹跳，真空电弧的燃弧时间就会延长。真空电弧是一种弧体温度高达七、八千度的高温等离子体。弹跳时间过长，燃弧时间增加，使触头表面熔化的深度和广度都增加，合闸时就会造成两触头界面接触，瞬间冷却后两触头熔焊在一起。这种熔焊，靠操作机构几千牛顿的分闸力是不容易拉开而造成开断失败。有时即使分闸力能拉开，但常常把触头表面拉变形，造成开断后恢复电压短路。因此，熔焊的结果是断路器开断成败的关键。在一定范围内，合闸弹跳最主要的危害在于加速了灭弧室触头的磨损进而导致灭弧室电寿命的缩短。
与此同时，电气触头的接触电阻也会对真空断路器的合闸弹跳产生一定影响，它主要取决于两导体直接接触的载流面积、接触面受到的压力以及接触面的腐蚀程度。电气触头本身由于凹凸不平，在没有足够的压力的情况下，其接触面有效载流面积将减小而导致接触电阻增加。如果触头的接触面受热氧化腐蚀，其电阻率也会增大从而增加接触电阻。
综上所述，在真空断路器频繁启动的情况下，灭弧室动、静触头，操作机构和紧固件的机械磨损较大，引起触头过热和电气合闸弹跳时间延长；合闸弹跳加速了触头的磨损，机械疲劳导致动、静触头压力减小，造成回路接触电阻增大以及后来的触头熔焊现象，导致真空接触器电动分闸分不开的故障。
二、减小合闸弹跳时间的方法
在合闸过程中，由于动、静触头的非弹性碰撞所引起的弹跳，我们可以采取以下措施来控制。
1.适当降低动触头系统的质量。通过缩短导电杆的长度，选用轻质的绝缘子，减小导电夹、软连接的尺寸等方法实现。
2.减小碰撞前后速度差的绝对值。在实际过程中，当合闸速度减小到一定程度时，会使合闸功不足，加剧弹跳的幅度，故不能通过减小合闸速度来实现。我们只能设法使碰撞后的速度尽可能减小：在动触头系统上加装压簧，在断路器合闸时使其压缩，产生一个预压力即触头的初压力，以抵消动触头的回弹力。
3.增大动静触头的碰撞时间。提高配件的加工精度，在静端使用缓冲元件，如橡胶垫圈、缓冲器等，以增加撞击的接触时间。
4.加强装配工艺质量控制，提高装配工艺质量。在真空断路器装配过程中，使支座与轴、换向器与钢销、轴等紧密配合，减小间隙。同时做到不使真空灭弧室受到额外应力，调整导向管的位置，使灭弧室动触头运动轨迹，在灭弧室的轴心上，真空灭弧室动触头活动自如，无任何卡涩现象。
三、结束语
真空断路器是确保电网能够正常运行和故障情况下能够达到保护人身财产安全的重要设备，合闸弹跳控制的好坏直接影响到真空断路器的稳定运行。本文对真空断路器弹跳试验进行了简单描述，对合闸弹跳产生的原因及危害进行了阐述与分析，并总结了减少合闸弹跳时间的方法措施，希望能够为真空断路器的安全调试与使用保驾护航。
[参考文献]
[1]王季梅，《真空灭弧室小型化的途径》，《上海电器技术》，1993，
[2]王艳秋，《浅谈真空断路器的使用和维护》，《设备制造技术》，2010，
（作者单位：海洋石油工程股份有限公司 天津）
