l 前言
由于真空断路器适用于频繁操作，因此在并联电容器补偿装置中，基本上均采用真空断路器来投切电容器组。在开断电容器组等容性负载发生重燃时，会产生高幅值的重燃过电压，威胁并补装置和系统的安全，因此对于投切电容器组的真空断路器要求无重燃(或低重燃率)，国家相应制定有GB7675—1987(交流高压断路器的开合电容器组试验》标准，专门用于考核断路器投切电容器组的性能(必须不发生重燃)。通过分析试验情况发现，真空断路器投切电容器组的性能近几年出现滑坡现象，应引起各方面的足够重视。
2 国产真空断路器的发展及投切电容器组性能的现状
通过技术引进，国内在20世纪90年代初已完全掌握了12kV真空断路器及灭弧室的制造技术，产品质量趋于稳定可靠，规格日益丰富、齐全，不但广泛应用于并联电容器组的投切，并已基本取代油断路器成为10 kV配电网的主力。前几年，国产l2kV真空断路器投切电容器组重燃率基本稳定在约1.0%，质量好的厂家可以做到0.5%以下，已基本满足投切电容器组的低重燃率要求，与国外产品0.1%以下的重燃率及无重燃率相比仍有差距，且近几年来进展不大，部分制造厂产品质量甚至出现大幅下滑，重燃率明显上升。
相对于12 kV断路器，40.5 kV真空断路器由于工艺要求更高，制造难度更大，其发展速度及质量均落后于12 kV断路器，进展较为困难。具体表现为重燃率很高，一般在5%以上，操动机构不可靠。进入90年代后期，通过制造厂家的不断努力，产品质量逐渐提高，性能趋于稳定，操动机构可靠性也大大提高，重燃率下降，2002年降至2.6% ，进步明显。但与采用进口灭弧室重燃率约1.0%相比，仍显不足，与投切电容器组的低重燃率要求差距仍较大。
随着市场的扩大及日益开放，进口及合资品牌的真空灭弧室、断路器大量增加，国内制造厂家面临日益严峻的竞争与挑战。
3 投切电容器组型式试验状况
绍兴电力局系统试验站于20世纪70年代未就开始从事真空断路器切合电容器组的试验研究，于1990年开始从事断路器投切电容器组型式质检试验。表l是近年来l2 kV真空断路器切合电容器组试验一次性通过的情况。可以看出，一次性通过率比较低，原因在于某些制造厂技术力量不够，对真空断路器切合电容器组的特殊性认识不足，选用的真空灭弧室质量不佳或机构调整不良。
4 投切电容器组的老炼试验状况
为了改善真空断路器投切电容器组的抗重燃性能，除了提高真空灭弧室、断路器制造质量外，对真空断路器进行老炼处理，是一项降低真空断路器早期重燃率的有效措施…。表2是近年来真空断路器投切电容器组老炼试验结果汇总。试验情况更加全面真实地反映了用于投切电容器组的真空断路器的性能状况。从表2可以看出，12 kV真空断路器自2001年以来重燃率呈上升趋势。经分析认为，原因不在于技术因素，而在于成本和人为因素。主要是制造厂众多，竞争日益激烈，加上电力部门物资采购普遍采用招投标方式，为降低成本、压低报价，一些制造厂不惜采用质次价廉的真空灭弧室，造成部分厂家的12 kV真空断路器质量下降，重燃率明显上升，约达6% ，个别产品重燃率高达9% 以上，有的甚至连续发生2相、3相多次重燃，无法通过老炼试验。有的产品在试验中出现绝缘拉杆、支撑件断裂，甚至在正常操作时外绝缘击穿等现象，至于出现机构故障或调整不良则屡见不鲜。有不少产品(灭弧室或断路器)，特别是近年新进入行业的中小真空灭弧室制造单位，从未进行过投切电容器组型式鉴定试验，其投切电容器组性能是无法得到保证的。
相对于12 kV断路器，40.5 kV真空断路器重燃率明显较高，主要原因在于核心部件真空灭弧室制造质量仍未取得突破，但近几年进步明显，操动机构可靠性提高，重燃率下降，2002年已降至2.6% ，为历年来最好水平。
5 对策
真空断路器主要由真空灭弧室和操动机构两大部分组成，每一部分性能的优劣都会影响到断路器整机的性能。根据系统试验站长期以来对真空断路器投切电容器组抗重燃率的考核试验及研究，认为真空断路器投切电容器组性能首先取决于真空灭弧室的制造质量，其次同所配断路器的机械特性也密切相关。因此要提高真空断路器投切电容器组性能，必须从提高真空灭弧室制造质量及改善所配断路器机械特性两方面人手。
5.1 真空灭弧室
真空灭弧室是真空断路器的关键部件， 对断路器的性能起着至关重要的作用。表3为系统试验站对采用国产及进口灭弧室的国产真空断路器老炼试验重燃情况的比较统计。可以看出，同样的断路器制造技术，采用不同的灭弧室(进口及国产)，重燃率存在明显的差距。这充分说明了真空灭弧室的制造质量对真空断路器投切电容器组性能起着决定性的作用。只有从根本上提高灭弧室制造质量，投切电容器组性能才能取得突破。
影响真空灭弧室性能的主要因素包括触头表面的清洁度及光洁度、真空度、触头材料等。通过分析发现，同一制造厂生产的同型号灭弧室，不同时期产品，其重燃率起伏较大，说明在现有制造技术水平的条件下，提高灭弧室制造质量的关键在于对所用原材料质量的严格把关及对制造工艺流程的严格质量控制。
因此，真空断路器制造单位应选用质量良好的真空灭弧室制造单位的产品，避免因单纯价格因素造成的质量问题。
5.2 真空断路器的机械特性
除真空灭弧室制造质量外，所配断路器的机械特性对投切电容器组重燃率同样有重大的影响。具体表现为：采用同一灭弧室制造厂生产的同型号真空灭弧室，不同断路器制造厂生产的真空断路器，其重燃率有明显的差别;在试验中对重燃率较高的断路器机构进行适当调整或更换合格的缓冲器等措施，其重燃率大幅度降低，这些都充分说明了断路器机械特性对重燃率的影响。
真空断路器的机械特性包括触头开距、接触行程(超行程)、分合闸速度、分合闸同期性、分闸缓冲、操动机构性能的稳定性等诸多方面，必须进行综合调整，才能使其机械特性与灭弧室保持最佳匹配。真空断路器用于投切电容器组时，对分闸反弹极为敏感，一般反弹超标的断路器重燃率均很高，很难通过抗重燃率考核。因此，真空断路器一般应设置良好的缓冲装置，对缓冲强度必须合理控制。由于制造厂及用户对分闸缓冲对投切电容器组性能的影响认识不足，且对缓冲器的强度很难把握，从而影响了断路器性能。由于分闸反弹在工作现场难以测量，必须在出厂时保证调整良好。但即使是制造厂，也有相当一部分不具备测试条件，相应地，其质量也难以保证。
5.3 老炼处理
如前所述，除了提高真空断路器制造质量外，通过多次投切击穿处理法，即老炼处理可以明显改善真空断路器投切电容器组性能，使重燃率降至很低的水平。特别是由于40.5 kV真空断路器早期重燃率仍保持在较高的水平，在运行前进行“老炼”处理是必要的。
制造部门根据自己行业的特点， 常采用高压小电流、低压大电流、直流老炼法等对真空灭弧室进行预老炼，但效果不尽理想。系统试验站采用高电压、大电流同时作用下的单相回路老炼试验方法对12kV真空断路器进行老炼处理，对降低真空断路器重燃率取得了显著的成效。
对于40.5 kV真空断路器， 由于试验电压较高，采用单相合成回路技术进行老炼，并与高压大电流单相老炼法进行等价性对比试验，取得了满意的效果I21。1996年合成回路试验技术装置获得国家专利技术。
为评价老炼效果，系统试验站对1 1台通过单相合成回路老炼的真空断路器进行了现场试验验证，共进行了750相次操作，均未出现重燃现象。10多年来经单相回路老炼及抗重燃考核的真空断路器，投入运行至今均未出现异常情况。这充分表明，单相老炼效果十分显著。浙江省规定，对用于投切电容器组的真空断路器必须进行高压大电流老炼处理。实践证明，这对保障浙江省并补装置的安全可靠运行起到了良好的作用。
6 结语
真空断路器在我国发展、应用迅速，但基础薄弱，特别是对投切电容器组性能的重视、研究不够，与运行性能要求存在一定差距，其中尤以40.5 kV产品差距较大，12 kV产品近几年质量甚至出现滑坡，应引起真空灭弧室、断路器制造厂家及电力部门用户的足够重视。制造厂应加强质量意识，在吸收国外先进经验的同时，加强工艺流程质量控制，提高产品质量， 以满足电网对真空断路器投切电容器组无重燃的要求。电力部门在选购产品时，在保证产品质量与降低采购成本之间应选取合理的平衡点。