隔離開關(guān)發(fā)熱故障分析及解決策略

黃利天 陳星宇

（國網(wǎng)義烏市供電公司，浙江 金華322000）

0 引言

隔離開關(guān)是高壓配電網(wǎng)中重要的電氣設(shè)備之一，通常和高壓斷路器配合使用，以保證電網(wǎng)運行的安全性與可靠性。隔離開關(guān)在電網(wǎng)中使用廣泛、工作頻繁，因此其在運行過程中發(fā)熱現(xiàn)象越來越突出，由此導(dǎo)致的故障時有發(fā)生。一旦出現(xiàn)發(fā)熱故障，就必須限制負(fù)荷或者進(jìn)行停電處理，從而對電網(wǎng)運行的可靠性與靈活性造成了一定的影響。因此，有必要對隔離開關(guān)發(fā)熱原因進(jìn)行分析，并給出相應(yīng)的解決方案。

1 隔離開關(guān)發(fā)熱原因分析

在電網(wǎng)中，隔離開關(guān)的各部分構(gòu)件通常暴露在空氣中，因此其發(fā)熱故障通常集中在下述兩部分：導(dǎo)電罩、主觸頭及刀口壓指處；接線端、線夾與導(dǎo)線連接處。究其原因，隔離開關(guān)發(fā)熱通常包括以下幾種情況：

（1）受環(huán)境因素影響。隔離開關(guān)通常暴露在空氣中，很容易受到空氣中的水蒸氣、腐蝕性塵埃及化學(xué)活性氣體的影響，這些物質(zhì)在隔離開關(guān)各部件的接觸面形成氧化膜，增大了導(dǎo)電體表面電阻，導(dǎo)致各部件接觸不良而引起發(fā)熱。

（2）連接部分接觸不良。連接導(dǎo)線在外界空氣或負(fù)荷的影響下，連接件熱脹冷縮，從而引起連接螺絲變松，縮小了部件的有效接觸面積，增加了收縮電阻；若空中出現(xiàn)大風(fēng)，滾動觸頭受到風(fēng)力的影響引起接觸壓力失衡，就會導(dǎo)致接觸電阻增加而發(fā)熱；由于管母擺動，導(dǎo)致刀閘夾件松弛，從而引起動靜觸頭處弧光放電；隔離開關(guān)在運行過程中由于電流引起發(fā)熱，導(dǎo)致彈簧的彈性變差，如此周而復(fù)始，惡性循環(huán)，導(dǎo)致燒損。

（3）產(chǎn)品質(zhì)量存在問題。部分隔離開關(guān)工作時間比較長，雖然檢修合格，但工作時電流未達(dá)到額定電流的60%就出現(xiàn)了發(fā)熱現(xiàn)象；轉(zhuǎn)動支點由于制造原因引起發(fā)熱；部分廠家在生產(chǎn)隔離開關(guān)時，為了減少成本，未采用標(biāo)準(zhǔn)中要求的紫銅材料，而是使用雜銅混合，導(dǎo)致隔離開關(guān)中銅的純度沒有達(dá)到要求，出現(xiàn)導(dǎo)電率低、鍍銀厚度不夠等現(xiàn)象，引發(fā)過熱。

（4）安裝檢修不規(guī)范。在進(jìn)行隔離開關(guān)的安裝時，對于接觸面的平整度、毛刺等處理不當(dāng)，從而造成導(dǎo)電體的扭轉(zhuǎn)角度存在誤差、螺絲松動、涂抹導(dǎo)電膏時混入雜質(zhì)等；著力不均衡，觸頭接觸壓力、深度等不符合基本要求，這些都極易增加接觸電阻，從而導(dǎo)致接觸面過熱。

（5）運行維護(hù)不當(dāng)。運行維護(hù)不當(dāng)主要包括下面幾種情況：第一，倒閘操作質(zhì)量不過關(guān)從而使得動靜觸頭接觸達(dá)不到接觸的基本要求；第二，在手動操作時動作不規(guī)范，用力過度將會造成機械磨損，引起觸頭變形、卡死等；第三，閉合操作速度較慢，引發(fā)電弧侵蝕，導(dǎo)致觸頭承受電弧作用的時間相對較長，部件表面的金屬被融化，引發(fā)觸頭過熱；第四，運行巡檢過程不認(rèn)真，沒有及時發(fā)現(xiàn)隔離開關(guān)的發(fā)熱缺陷，導(dǎo)致發(fā)熱更加嚴(yán)重。

2 隔離開關(guān)發(fā)熱故障的解決策略

上述各種原因極易引發(fā)隔離開關(guān)發(fā)熱故障，下面筆者就通過具體案例給出解決措施。2014年9月25日晚，值班人員接到某刀閘C相接線座燒壞的故障報警，經(jīng)過查閱得知發(fā)生故障的開關(guān)型號為GW5－126DW/1250，工作人員立刻攜帶刀閘及相應(yīng)的處理工具奔赴故障現(xiàn)場。經(jīng)過現(xiàn)場診斷發(fā)現(xiàn)，該隔離開關(guān)的C相接線板和夾板完全燒壞（圖1），不能進(jìn)行修復(fù)，必須更換，同時發(fā)現(xiàn)該刀閘的B相觸指有電弧燒傷的痕跡，必須進(jìn)行處理。

圖1 隔離開關(guān)燒壞圖

2.1 接線座故障處理

該隔離開關(guān)刀閘C相接線座的接線板、夾板及相互接觸部分全部被燒壞，導(dǎo)致導(dǎo)電桿的旋轉(zhuǎn)變得困難。具體處理過程如下：更換被燒壞的接線夾、夾板及接線座，更換時要嚴(yán)格根據(jù)規(guī)范流程進(jìn)行操作與檢修，保證被更換部件的接觸面平整沒有氧化膜，涂抹的導(dǎo)電膏厚度不能大于0.15 m，接線板在規(guī)定的范圍內(nèi)能夠比較靈活地轉(zhuǎn)動。

2.2 觸指故障處理

對刀閘進(jìn)行檢查發(fā)現(xiàn)，B相觸指被燒傷，彈簧的彈性變差，部分出現(xiàn)銹蝕，必須對觸指和彈簧進(jìn)行處理。具體處理過程如下：取下防雨罩，擰下槽形卡板上的螺釘，然后用手使勁壓住觸指，使其端頭處的定位銷恰恰剛離開導(dǎo)電桿，同時將銹蝕及彈性差的彈簧、觸指等元件都取出來，對彈簧進(jìn)行更換。通過檢查發(fā)現(xiàn)燒傷部位的凹陷深度不到觸指厚度的1/5，燒傷面積也未大于2/5，因此無需對觸指進(jìn)行更換，修復(fù)即可。用細(xì)平板銼輕輕銼去被損壞的凸出部分，接著用00號砂布輕輕進(jìn)行打磨，直到接觸面十分平整同時具有一定光澤度，盡量降低對鍍銀層的影響。幾乎沒有損傷的觸指與觸頭無需更換，可以使用汽油、白布清洗其接觸面，除掉表面的灰塵顆粒及氧化膜，同時涂上少許凡士林。

這些工作完成后，用回路電阻測試儀測試每相回路電阻，結(jié)果A、B、C三相電阻分別為：114μΩ、112μΩ及121μΩ，都低于標(biāo)準(zhǔn)允許的125μΩ，各相回路的電阻合格。

2.3 檢修后整體調(diào)試

按照安裝檢修的基本要求，在對每部分進(jìn)行單個檢修后，還需進(jìn)行整體調(diào)試，具體過程如下：第一步，用手緩慢打開、關(guān)閉刀閘，仔細(xì)觀察系統(tǒng)操作是否足夠靈活，是否存在卡澀，輔助開關(guān)切換位置有無出錯；第二步，檢查合閘后左、右觸頭之間的間隙是否滿足15～20 mm的基本要求，查看是否上下對稱，偏差不得超過5 mm，同時用規(guī)格為0.05 mm×10 mm的塞尺檢查夾緊度是否合格；第三步，三相合閘的不同期性不超過6 mm；第四步，電動操作刀閘不低于5次。在通電之前要對刀閘進(jìn)行調(diào)整，保持其處于半分、半合位置，通電后按下合閘或分閘按鈕，接著按下急停按鈕，模擬點動操作，同時留心查看主軸的轉(zhuǎn)向，確認(rèn)正確的操動方向，若方向不正確，必須對旋轉(zhuǎn)方向進(jìn)行調(diào)整。進(jìn)行這些分、合閘操作，主要是為了檢驗電機轉(zhuǎn)向與刀閘運動方向是否一一對應(yīng)。

3 隔離開關(guān)發(fā)熱故障的預(yù)防策略

為了提高配電網(wǎng)的安全性，減少隔離開關(guān)的發(fā)熱故障，必須做好事故的預(yù)防工作，筆者根據(jù)自身的實踐經(jīng)驗，總結(jié)為以下幾點：

（1）加強新裝隔離開關(guān)的驗收。部分隔離開關(guān)在出廠時存在質(zhì)量瑕疵，例如，螺絲固定不緊，尤其是接線座內(nèi)部的部位，極易帶來安全隱患。所以，對于新安裝的隔離開關(guān)要進(jìn)行嚴(yán)格的驗收，關(guān)鍵部位還要進(jìn)行接觸電阻與溫升試驗，檢查隔離開關(guān)各個元件的密合情況、同期性、支柱垂直情況、彈簧受力情況等。

（2）做好過熱故障的早期診斷。為了防止過熱故障的發(fā)生，可以在隔離開關(guān)的接線座、觸頭等容易發(fā)熱的部位涂變色漆，以保證巡檢人員在檢修過程中能夠及時發(fā)現(xiàn)過熱缺陷，如果條件許可，可以采用紅外線測溫，掌握隔離開關(guān)在運行過程中的即時溫度。

（3）提高技術(shù)人員的崗位素質(zhì)。運行人員在對隔離開關(guān)進(jìn)行開、合閘時，動作一定要迅速，以縮短燃弧時間，同時還要保證合閘到位。檢修工作人員在對隔離開關(guān)進(jìn)行檢修時，要嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行，認(rèn)真對隔離開關(guān)進(jìn)行必要的維護(hù)，保證檢修維護(hù)的高質(zhì)量。檢修工序完成后，還要認(rèn)真檢查隔離開關(guān)各個部件的接頭是否密切結(jié)合，避免由于接觸不良而引起發(fā)熱故障。

4 結(jié)語

隔離開關(guān)是電網(wǎng)設(shè)備的重要組成之一，要從根本上避免隔離開關(guān)的發(fā)熱故障，最有效的措施是不斷對隔離開關(guān)進(jìn)行改造、更新。但是由于各方面條件的限制，只能通過檢修管理和運行維護(hù)來防范此類事故的發(fā)生。

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［2］劉青勝，張立杰，王新彤.高壓隔離開關(guān)發(fā)熱的原因分析及對策［J］.華北電力技術(shù)，2008（12）

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