高壓開關(guān)柜觸頭發(fā)熱的原因分析和應(yīng)對措施

摘要：高壓開關(guān)柜在生產(chǎn)、傳輸、供給以及運用電能的各個環(huán)節(jié)中是不可或缺的，使用率非常高。通過高壓開關(guān)柜這個電氣設(shè)施可以實現(xiàn)電能的傳輸、配送以及調(diào)整，在電能相關(guān)的各個環(huán)節(jié)有著很高的地位，其是否能夠安全穩(wěn)定的實現(xiàn)這些功能的關(guān)鍵因素就是其內(nèi)層的電磁交互環(huán)境是否穩(wěn)定。所以，如果高壓開關(guān)柜處于高熱狀態(tài)之下，并且對其專業(yè)的處理不夠及時，就會引發(fā)很嚴重的高壓開關(guān)柜故障，對電能相關(guān)的各個環(huán)節(jié)造成很大的影響。根據(jù)以往高壓開關(guān)柜發(fā)生故障部位的統(tǒng)計結(jié)果可以看出，導(dǎo)致故障發(fā)生的最主要部位是其觸頭。如果出現(xiàn)了發(fā)熱型故障，不但對設(shè)施本身的工作性能造成嚴重的破壞，而且由于其內(nèi)部構(gòu)造的復(fù)雜性，導(dǎo)致修理時間會很長，影響正常使用，造成制約電能相關(guān)的經(jīng)濟發(fā)展。設(shè)施發(fā)生發(fā)熱故障的過程是日積月累形成的，比如長期處于不正常的運行環(huán)境中或者自身構(gòu)造出現(xiàn)損壞等都會導(dǎo)致其觸頭的溫度驟升。本文結(jié)合高壓開關(guān)柜產(chǎn)生發(fā)熱故障的實際狀況，就其引發(fā)原因以及相應(yīng)的預(yù)防應(yīng)對措施進行深入的分析。

關(guān)鍵詞：高壓；開關(guān)柜觸頭；發(fā)熱故障；原因；預(yù)防應(yīng)對

引言：

開關(guān)構(gòu)造、搭架電線和電纜的額定運行電流決定了各個高壓輸送電路實際承載電能的能力。目前在各個電能生產(chǎn)領(lǐng)域中廣泛的應(yīng)用車載式或者中置式控制電路器的高壓開關(guān)柜，使得控制電路器與高壓開關(guān)柜連接觸頭位置發(fā)生發(fā)熱故障的幾率在很大程度上被提高，對電能傳輸線路的負荷能力造成很大的影響，束縛著正常的生產(chǎn)發(fā)展，甚至嚴重的情況下還會造成高壓開關(guān)柜的損毀事故。根據(jù)近年來高壓開關(guān)柜發(fā)熱事故的發(fā)生情況來看，絕大部分發(fā)熱現(xiàn)象出現(xiàn)在高負荷開關(guān)柜上。本文根據(jù)開關(guān)柜發(fā)熱時的實際狀況，對其發(fā)生原因進行深入的分析，并給出相應(yīng)的預(yù)防及應(yīng)對建議。

一、高壓開關(guān)柜發(fā)生觸頭發(fā)熱現(xiàn)象的不良影響

目前很多生產(chǎn)領(lǐng)域運用的高壓開關(guān)柜多為小車式調(diào)整供電設(shè)施，其功能齊全，工作性能較好。根據(jù)以往工作運行情況可以看出，小車式調(diào)整供電設(shè)施發(fā)生故障時最常見的就是其觸頭發(fā)熱引發(fā)的設(shè)施故障。觸頭發(fā)熱引發(fā)設(shè)備故障是一系列的過程，不是突發(fā)性的，而是設(shè)施長期處于不正確的運行狀態(tài)或者設(shè)施本身出現(xiàn)零部件的損壞造成的。這種現(xiàn)象的發(fā)生幾率非常大，導(dǎo)致對生產(chǎn)電能、供給電能以及工業(yè)、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等各種有電能相關(guān)的領(lǐng)域的經(jīng)濟發(fā)展造成很大的影響，其不良影響主要包括以下幾點：第一，增加損毀設(shè)施的數(shù)量，設(shè)施的觸頭發(fā)生發(fā)熱情況時，并沒有及時的發(fā)現(xiàn)并采取相應(yīng)的措施，就會導(dǎo)致觸頭的熱量逐步累積，就使得熱量通過銅排部件傳輸?shù)狡渌脑O(shè)施零部件中，對設(shè)施之間的絕緣部分造成損壞，從而引發(fā)設(shè)施絕緣體擊穿類事故的發(fā)生，還有很大的幾率會導(dǎo)致高壓絕緣零部件的爆炸損毀、各連接線融化變形、相近電流傳感器爆炸著火等嚴重的設(shè)施損毀事故。第二，設(shè)施的維修周期太長，小車式高壓開關(guān)柜的內(nèi)部構(gòu)造是完全密閉的，并且變頻配電設(shè)備是一次性的，如果由于發(fā)熱引發(fā)了設(shè)施故障或者損毀事故，對其進行維修時需要完全斷電，并且需要更換多個零部件，包括內(nèi)層觸頭、絕緣部件、副開關(guān)等，而高壓開關(guān)柜內(nèi)部的空間非常小，進行維修更換時非常費力，導(dǎo)致設(shè)施的維修周期過長，由于維修時一直處于斷電的環(huán)境之下，使得給電體系非常不穩(wěn)定。第三，造成企業(yè)非常大的經(jīng)濟損失，高壓開關(guān)柜如果因為發(fā)熱引發(fā)了故障或損毀等，不但會對電能企業(yè)造成很大的經(jīng)濟損失，而且還會對電能企業(yè)的整體評價指數(shù)降低。突發(fā)性停電還會導(dǎo)致很多機械類設(shè)施的損壞、生產(chǎn)產(chǎn)品損毀、生產(chǎn)工序混亂等。

二、高壓開關(guān)柜發(fā)生觸頭發(fā)熱現(xiàn)象的主要原因與應(yīng)對措施

（一）梅花式觸頭外緣的固定彈簧張力不夠

梅花式觸頭外緣的固定彈簧通常會因為自身材質(zhì)或者沒有根據(jù)接頭形式選擇合適的型號等因素導(dǎo)致其張力不夠，彈簧螺旋體不緊，觸頭接收的電阻隨之變大，從而使觸頭極易產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象；觸頭發(fā)熱之后彈簧又隨之發(fā)熱，彈簧螺旋體的彈性變大，使得觸頭的熱量越來越大。如果是由于這個原因?qū)е碌挠|頭發(fā)熱現(xiàn)象，應(yīng)該及時更換邊緣彈簧和梅花式觸頭，根據(jù)接頭情況選擇優(yōu)秀材質(zhì)的真正適合的梅花式觸頭，并在切斷電路設(shè)施定時維修期不漏檢測邊緣彈簧的張力。

（二）傳電臂和梅花式觸頭之間的連接體松動

切斷電路設(shè)施中所配置的梅花觸頭通常由傳電臂和螺栓來連通，在日常工作時因為電能動力等方面的影響，很容易使連接構(gòu)造螺栓出現(xiàn)不同程度的松動，使其接收的電阻力變大，連通部分的溫度隨之升高，熱量再傳到給梅花式觸頭，從而使固定式彈簧的溫度也越來越大，如果一直處于這樣的運行狀態(tài)之下，固定式彈簧的張力就不會出現(xiàn)不足現(xiàn)象，彈簧螺旋體不緊密，導(dǎo)致梅花式觸頭發(fā)熱事故的發(fā)生。在維修時，注意到一臺高負荷的切斷電路設(shè)施中固定彈簧與梅花式觸頭都有變黑發(fā)熱的現(xiàn)象，通過進一步的檢測發(fā)現(xiàn)傳電臂以及梅花式觸頭的連通位置有很嚴重的松動，梅花式觸頭輕輕一碰就出現(xiàn)滑圈現(xiàn)象，通過加固處理梅花式觸頭與傳電臂連通部分的螺栓之后，整體發(fā)熱問題得到了有效的控制。對于連通部分出現(xiàn)問題引發(fā)的發(fā)熱現(xiàn)象，應(yīng)該在切斷電路設(shè)施定時維修期嚴格檢測梅花式觸頭與傳電臂之間連通部分是否有松動現(xiàn)象，如果有就及時做加固處理。

（三）梅花式觸頭外緣的固定彈簧材料不符合標準要求

根據(jù)高壓開關(guān)柜的設(shè)計與實際應(yīng)用要求，梅花式觸頭外緣的固定彈簧材料必須是非傳導(dǎo)磁性材料，這種材料的選擇可以有效的杜絕在正常工作時出現(xiàn)承載電流在固定彈簧上發(fā)生渦旋式流動而導(dǎo)致的發(fā)熱現(xiàn)象。發(fā)熱會使固定彈簧的彈性變大，張力變小，螺旋體的緊力不夠，從而接收電阻力變大，引發(fā)梅花式觸頭變黑變熱，嚴重的情況下發(fā)生損毀。對于固定彈簧材料選擇失誤造成的發(fā)熱現(xiàn)象，應(yīng)該在高壓開關(guān)柜選擇或者是梅花式觸頭零部件的選購時必須要求觸頭外緣的固定彈簧材料是非傳導(dǎo)磁性材料，防止發(fā)熱現(xiàn)象的發(fā)生。

（四）開關(guān)柜定態(tài)觸頭與切斷電路設(shè)施的動態(tài)觸頭接觸不良

出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因是在開關(guān)柜的安裝過程中精準度不足或者生產(chǎn)的開關(guān)柜各零部件精準度不能達到實際設(shè)定標準，使得開關(guān)柜定態(tài)觸頭的位置發(fā)生不同程度的偏移，從而造成開關(guān)柜定態(tài)觸頭與切斷電路設(shè)施的動態(tài)觸頭接觸不良，同時，備用切斷電路設(shè)施的型號不配對也會造成這種現(xiàn)象的發(fā)生。對于定態(tài)、動態(tài)觸頭不能很好的接觸的現(xiàn)象，首先應(yīng)當要求生產(chǎn)企業(yè)嚴格控制開關(guān)柜各零部件的精準度與安裝技術(shù)，在安裝定態(tài)、動態(tài)觸頭時應(yīng)當選用完全與開關(guān)柜匹配的型號。如果在實際運行過程中必須使用到型號不一樣的備用切斷電路設(shè)施，首先要確保定態(tài)、靜態(tài)觸頭能夠很好的接觸傳導(dǎo)，并對連接處的電阻值進行嚴格的控制。

三、結(jié)束語

在電能相關(guān)的各個設(shè)施日常工作中，應(yīng)當首先要避免高壓開關(guān)柜觸頭出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象。如果觸頭發(fā)生發(fā)熱現(xiàn)象，就會對整個電能系統(tǒng)的負荷能力造成很大的影響，嚴重的情況下甚至會導(dǎo)致高壓開關(guān)柜、切斷電路設(shè)施等損毀的現(xiàn)象。針對開關(guān)柜觸頭溫度變高的具體原因應(yīng)當及時的采取應(yīng)對措施，將發(fā)熱現(xiàn)象引發(fā)的不良后果降到最低。與此同時，要對開關(guān)柜觸頭的溫度利用專業(yè)的工具進行實時的監(jiān)測，從根本上降低發(fā)熱事故的發(fā)生率。

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作者簡介：

劉云峰 男（1986-12）籍貫貴州 漢族 大專學歷 助理工程師 主要從事工作和研究方向是火電廠電氣一次設(shè)備檢修方面。