[摘要] 对液压机构故障诊断方法、故障分类以及故障处理的方法进行探讨，并对泄漏问题进行分析，着重于应用和实践。
[关键词] 高压断路器；液压机构；故障诊断处理

[Abstract] Probe into the diagnosis methods, classification and methods of handling of malfunction of hydraulic pressure actuator, and analyze the leakage control at the same time with an emphasis on application and practice.
[Key words] high voltage circuit breaker ；hydraulic pressure actuator ；Diagnosis and handling of malfunction

1．引言
液压机构由于其输出功率大、动作快、操作平稳等优点，广泛应用为电力高压断路器尤其是超高压断路器的操作动力；譬如SW6-110、220配用CY系列机构、LW6、LW10B配用液压机构、西门子220kv断路器的液压机构。但液压机构由于设计问题、加工问题、维护问题经常出现机械故障,液压故障造成的危害和损失越来越严重，这些问题成为影响断路器安全运行的重要因素，会影响断路器正常的分合闸性能，甚至会造成断路器慢分而引起爆炸、断路器的拒合和拒分扩大电网事故等。因而正确果断地判断液压机构的故障原因、部位，并排除故障尤为重要。
本文着重从液压机构故障的主观诊断法出发，研究各液压故障的类型，探讨避免发生故障和处理故障的方法。
2．液压机构故障的主观诊断法
当前断路器用液压机构还不能使用智能诊断技术对故障进行预测和诊断。只能借助故障现象，凭借个人的实践经验和简单仪器主观诊断。具体来说有：感官诊断、故障机理树图分析、液压系统图分析等。
2.1．感官诊断法
感官诊断法是通过检修人员的感觉器官如眼、手、耳去检查识别、判断液压故障现象,追究其部位和原因性质，由大脑做出判断和处理的方法。即望闻问切，通过检修人员的眼看、耳听、鼻闻、手摸来直接感觉，看有否漏油，听有否异声，摸有否发热，仔细询问值班人员液压故障前后的状态；综合分析判断并处理故障。如对LW6机构打压频繁故障，经检查其它元件正常,但手摸控制阀有微热、有泄漏声，可判断控制阀内漏引起打压频繁。
2．2．故障机理树图分析法
理论分析和实验研究得到的结果，可以定性地用树形图、因果图、表格直观表示液压机构的故障机理知识。这些图表可以是维修者个人总结维修开关液压机构的经验自绘，也可以是借鉴他人的。更多的是利用机构说明书或维修导则中的有关图表，如：文献[2] “LW6系列SF6断路器检修工艺” 、文献[3] “CY3型液压操动机构安装使用说明书” 中的故障机理树图表；参见下液压操作机构故障机理及对策表。故障机理树图分析法就是：从故障现象出发，从故障机理树图着手，找出引起故障现象的种种可能，并一一排除或确认。如对LW6液压操作机构油泵长时间打不上油压故障，对照液压机构故障机理及对策树图，有七种可能的故障点及原因，根据现象确认出故障的真正原因并处理该故障。

液压操作机构故障机理及对策表

常见故障 可能原因（故障机理） 处理方法（对策）
1．外部泄漏 ① 常高压接头外密封泄漏；② 低压接头外密封泄漏；③ 滤油器泄漏；④ 油箱底部泄漏；⑤ 放油阀泄漏；⑥ 压力组件活塞杆处密封圈损坏；⑦ 油泵外壳泄漏；⑧ 其它固定密封损坏。 ① 拆下检查，更换接头或密封圈；② 拆下检查，更换接头或密封圈；③ 修理或更换；④ 修理或更换密封圈；⑤ 更换密封圈；⑥ 更换密封圈； ⑦ 修理或更换泵壳和密封圈；⑧ 更换密封圈。
2．内部泄漏 ① 控制阀阀线损坏；② 阀线上有金属或印痕；③ 动活塞密封圈损坏；④ 放油阀关闭不严；⑤ 高压区通向低压区密封圈损坏；⑥ 安全阀关闭不严；⑦ 吸油管老化、损坏。 ① 修理后研磨或更换；② 修理后研磨或更换；③ 更换密封圈；④ 重新研磨或更换零件；⑤ 更换密封圈；⑥ 重新研磨或更换零件；⑦ 更换吸油管。
3．开关拒合与拒分 ① 辅助开关转换不良；② 电磁铁线圈引线断开或接触不良；③ 一级阀顶杆弯曲、卡死；④ 油压过低，电动闭锁；⑤ 合闸阀保持回路大量泄漏；⑥ 分闸球阀未关闭；⑦ 保持油路不通，合后又分；⑧ 工作缸拉毛、卡车死；⑨ 传动系统卡死。 ① 更换辅助开关或修理触点；② 更换线圈或接触不良；③ 更换零件、重新研磨；④ 检查压力异常原因后修复；⑤ 检查单向阀及保持油路；⑥ 修理阀线、更换钢球；⑦ 单向阀关闭不严，合闸电磁铁行程调整；⑧ 修理或更换零件；⑨ 修理或更换零件。
4．油泵建立压力慢 ① 放油阀或控制阀关闭不严或合闸二级阀处于半分半合状态；② 油面过低；③ 油泵低压侧有气体（或漏气）；④ 吸油管压扁，进油不通畅；⑤ 柱塞配合太松，泄漏过太；⑥ 吸油阀泄漏；⑦ 安全阀关闭不严。 ① 修理或更换密封圈；② 查明原因后加油；③ 排尽气体（若漏气，则拧紧接头）；④ 重新安装，不准压扁；⑤ 更换零件；⑥ 重新研磨或更换零件；⑦ 修理或更换零件。
5．油压异常(过高或过低) ① 控制电动机停止戎启动触点损坏；② 控制电动机的接触器误动作；① 储压器氨气侧进油或漏氮气。② 压力表失炅。 ① 检查、修理微动开关及接触器；② 去除接触器上的污物、油垢；③ 检查内壁粗糙度和更换密封圈。④ 更换或修复压力表。
6．油泵发热响声 ① 柱塞拉毛、咬死；② 柱塞配合太紧而“胀死”；③ 吸油管内无油或气泡甚多。 ① 更换零件；② 重新研磨；③ 加油、排气。

2．3．液压系统图分析
液压系统图是反映液压机构各液压部件互相配合和运作的原理图，也是查找液压故障的最基本的方法。检修人员通过断路器液压系统图的熟悉，可以对液压机构的使用、调试、维修及排除液压故障有所了解，对可造成异常和故障的原因、现象、部位可一一对号入座。

3．断路器液压故障的主要类型和处理方法
3．1 断路器液压故障的主要类型有：
① 外部泄漏
② 内部泄漏
③ 建立油压慢或打不起油压
④ 油泵打压频繁
⑤ 拒合、拒分
⑥ 油压异常
3．2 断路器液压故障的处理
对LW6型液压机构的故障可用上文所述的主观诊断法,根据上图①液压操作机构故障机理及对策树图来判别和处理故障。
对CY3液压机构的故障可按文献SW6—110/220型少油断路器检修工艺导则、文献[3] CY3型液压操动机构安装使用说明书中的有关图表用主观诊断法开展液压故障检修工作。
其它液压机构如LW10B和西门子220KV断路器操作机构参照上述方法结合产品说明书开展检修工作。

4．泄漏及其控制
如3.1所述液压操作机构的各种故障，除压力检测装置及压力组件损坏或异常造成油压异常。分合闸电磁铁线圈和一级阀顶杆，信号辅助开关故障引起的拒合、拒分外，几乎都是由于泄漏引起的（包括氮气的泄漏）。据统计：液压机构的缺陷及故障80%来自泄漏。这一节将探索泄漏及其控制。
4．1．泄漏的分类
泄漏是指液压油从压力较高处经过配合间隙流到压力较低的地方或大气中。泄漏分内泄漏和外泄漏。
内泄漏是指液压系统内部的油液从高压部分流向低压部分的泄漏，其应从蓄压器活塞杆是否下降来判断，在实际运行中以油泵启动频率判别。
外泄漏是指油液漏到外面的大气中，检查机构箱内外,可目测直接判断漏点。
4．2．泄漏的主要部位及其原因和处理方法
泄漏的主要起因是：压力差与间隙。
泄漏的主要部位有：管接头、阀体结合面、壳体、密封件等处。
4．2．1．管接头泄漏
管接头泄漏是所有液压机构泄漏中占比例较高的，占泄漏的30%左右。液压油管与管接头利用“卡套”达到密封的，若其连接处的加工精度，紧固强度不当及有毛刺将造成漏油。处理时先稍为紧固接头，如仍泄漏，则卸下油管重新对准装配，装配时紧固力矩不宜太大或太小，以免卡套受到损坏，不出现渗漏油即可。
4．2．2．密封件不良漏油
液压机构一般有两种密封形式：刚性密封和弹性密封。弹性密封有：“O”形橡胶密封图利用其弹性变形而作平面或圆圈的静、动密封。“V”形密封件是有方向性，V形开口必须朝向高压侧。
密封圈质量不好、安装不当，活塞杆有毛刺或油有杂质，运动过程磨损会造成密封圈失效，压缩量不够、老化、损伤都引起泄漏。
处理方法：更换密封件。
4．2．3．阀体密封不良漏油
阀体结合面的密封多采用刚性密封，通常是阀体的阀线密封,如球阀是利用钢球与阀面的紧密配合形成密封，锥阀是利用其锥面与阀口的紧密配合而形成密封。
阀体结合面的漏油主要由以下原因造成的：密封配合精度差、密封表面粗糙度和平面度误差大，加工精度差，在装配或在运行中结合面有杂质，引起密封面损伤。
处理方法：
① 清理有关元件的毛刺；
② 若液压油脏污或不合格，则更换或过滤液压油；
③ 球阀密封不良须重新装配，要注意阀口的密封面不宜过宽，钢球一定要用新的，且其精度要求高，锥面密封不良，须仔细研磨来修复。
④ 密封磨损严重，无法修复的，则整体更换。
4．2．4．壳体的泄漏
壳体的泄漏通常由于铸件、焊件的缺陷受液压系统的压力冲击而扩大引起的。如油箱、氮气筒（储压器）若有焊缝渗漏的，则需补焊。
4．3．防止泄漏的对策
4．3．1．选用和建议厂家生产简单、集成、模块化的液压机构，减少元件、管路、管接头、法兰的分立组合，以达到减少渗漏点的机率。例如；由LW6机构改进为LW10B机构。
4．3．2．选用正常工作压力低的断路器机构，例如LW6机构（工作压力为：32.6MPa）改进为LW10B机构 (工作压力为：26Mpa)，降低各元件的工况压力。
4．3．3．确保机构出厂装配时清洁度和加工精度、装配的精度，特别对球阀、锥阀等阀线密封面尤为严格。
4．3．4．液压系统的清洁度是引起泄漏的主要因素，因而液压油须经过滤后进入系统。定期清洁油箱，更换或过滤液压油。防止杂质进入系统，使密封件磨损或造成阀线等密封面损坏。
4．3．5．定期检查液压机构的状态，及时更换老化损坏的密封件。
4．3．6．减小液压元件的冲击和振动，主要是通过设计时增加防震和避震措施。

5．断路器液压机构故障处理的几点建议
5．1．未确定故障点前，尽量保持断路器原有状态，以便检修人员正确判断故障点。一般情况下, 故障在断路器不同状态下表现不同。可能一经操作或振动会暂时遮盖故障现象。
5．2．不提倡对运行中的液压机构进行检修，如断路器确不能退出运行，则须装上断路器防分闸卡套，以防止断路器带负荷慢分引起爆炸。
5．3．液压机构处理时，一定先断开油泵电源并泄压后，才拆御高压油管及元件。
5. 4. 液压机构的检修，必须掌握清洁、密封两个关键性的要求。
5．5．由于停电时间及现场环境所限，在处理液压机构时一般不现场解体、检修阀体，而是更换整个阀体为主，如：对LW6型机构判断到是其控制阀内漏，则更换控制阀。故障控制阀回工区再修，修好当备品。
5．6．加强液压机构备品的管理和配置，以确保液压机构故障能及时、顺利、彻底地处理。
5．7．目前液压机构检修所用的主观诊断法要求检修人员充分掌握液压机构的原理构造、故障机理知识，并且有实践经验。为此，应研制及完善液压机构培训和调试平台（利用淘汰的旧机构改造成）。用于培训检修人员对LW6型等液压系统的熟悉，培养其检修技能。同时，该平台可用于对返工区修理的液压元件的检测、维修。

6． 结语
本文简要介绍了主观诊断法在断路器液压机构故障诊断中的应用，同时总结液压机构常见的液压故障类型及处理方法，尤其对泄漏控制着重探讨，并提出了液压故障处理几点建议。
参 考 文 献

1 雷天觉. 液压工程手册. 北京：机械工业出版社.
2 刘文浩，等. LW6系列SF6断路器检修工艺. 武汉：华中电管局，1993.
3 西开. CY3型液压操动机构安装使用说明书. 西安：西安开关厂，1988.
4 沈春明，等. LW10B-252型六氟化硫断路器安装使用说明书. 平顶山：平顶山高压开关厂，1997.
5 葛思华. 液压系统故障诊断. 西安： 西安交通大学出版社.
6 嵇光国. 液压系统故障诊断与排除. 北京：海洋出版社.