高壓隔離開關(guān)的腐蝕與防護實踐

周 華，閆站正

（河南省高壓電器研究所有限公司，河南 平頂山467000）

0 引 言

高壓隔離開關(guān)的應(yīng)用極為廣泛，由此，大家對高壓隔離開關(guān)可能出現(xiàn)的問題很是關(guān)注。而在諸多故障中，高壓隔離開關(guān)的腐蝕是大家關(guān)心的重點。基于此種情況，本篇分析了高壓隔離開關(guān)的組成、腐蝕類別與腐蝕引發(fā)的故障，同時也對開關(guān)腐蝕原因進行分析，研究了開關(guān)防護理論研究基礎(chǔ)和防護實踐技術(shù)等。

1 高壓隔離開關(guān)及腐蝕分析

1.1 高壓隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)構(gòu)成

高壓隔離開關(guān)由支持底座、導電部分、絕緣子、傳動機構(gòu)、操動機構(gòu)五部分組成。支持底座是組成高壓隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，作用是支持和固定其他幾部分為一體。導電部分是為了電路中的電流更好傳導，絕緣子的作用是絕緣開帶電部分和接地部分，傳動機構(gòu)是通過操作絕緣子，將運動傳給觸頭，以完成隔離開關(guān)的分、合閘。為保證設(shè)施安全，隔離開關(guān)要有明確的斷開間隔，且各斷點之間要有可靠的絕緣保護，要保證戶外的隔離開關(guān)在各種環(huán)境下，如刮風、下雨、下雪、沙塵、空氣污染時，都可以可靠的完成分、合閘操作。最后，要建立可靠的機械連鎖裝置放置在隔離開關(guān)和接地開關(guān)之間，使操作人員按照安全順序進行實操。例如，高壓隔離開關(guān)在開合閘時不需要過快的速度，所以可以直接由電機帶動操作。而斷路器（高壓或低壓）是用于帶負荷接通、斷開線路的，它必須快速斷開或合上，不能慢慢或逐漸的開合（那樣會發(fā)生拉弧現(xiàn)象），所以要用可以儲能的電機帶動儲能彈簧，將動能貯藏在彈簧里，一旦有需要，就立刻釋放動能。

1.2 隔離開關(guān)腐蝕分類情況

根據(jù)報告指出，高壓隔離開關(guān)的腐蝕一般情況下會受溫度和濕度的影響、大氣中污染物及塵埃的影響、部件本身的材質(zhì)問題及加工工藝的影響。因為金屬會和大氣中的水和氧發(fā)生反應(yīng)，而高溫度或者晝夜溫差過大會加劇這種反應(yīng)，濕度和溫度高都會導致高壓隔離開關(guān)的金屬部件發(fā)生腐蝕，這樣的地區(qū)金屬腐蝕十分嚴重。大氣污染物中有大量腐蝕性強的物質(zhì)，這些物質(zhì)會與金屬表面的水結(jié)合變成酸性電解質(zhì)，這在一定程度上加速了金屬的電化學腐蝕。隨著我國能耗行業(yè)的快速發(fā)展，大氣污染嚴重，酸雨變得嚴重，大氣中的污染物增加，形成惡性循環(huán)，使金屬部件的腐蝕愈加嚴重。部件本身的材質(zhì)也是影響金屬腐蝕的一大誘因，某些金屬部件的材質(zhì)耐腐蝕，而某些材質(zhì)易受潮腐蝕，材質(zhì)的不同決定了部件的易腐蝕程度。部件在加工過程中可能由于壓力和熱度的不均勻而導致電極電位的不均勻進而加速腐蝕。例如，隔離開關(guān)的底座橫梁采用熱鍍鋅加工工藝，橫梁生銹的現(xiàn)象普遍出現(xiàn)，這與運行的外部環(huán)境和出廠時的加工工藝有關(guān)。部分零件的材質(zhì)不好，在操作過程中受酸雨、鹽霧會產(chǎn)生電化學反應(yīng)，進而零件變脆，在外力的作用下部分開裂甚至發(fā)展成整個斷裂。

1.3 隔離開關(guān)部件腐蝕引發(fā)的故障

從最輕的角度來看，隔離開關(guān)腐蝕引發(fā)的問題首先是影響產(chǎn)品外觀，產(chǎn)品銹蝕問題嚴重是用戶反映最多的問題，銹跡斑斑的外形會給人不安全的心理暗示。此外，銹蝕導致金屬部件的尺寸變形甚至變小，造成損壞或者斷裂。轉(zhuǎn)動部件和傳動鏈條會出現(xiàn)阻礙，裝置中出現(xiàn)部分環(huán)節(jié)的阻滯現(xiàn)象都會造成整個裝置的卡頓，嚴重時甚至無法利用，或者造成連桿斷裂的現(xiàn)象發(fā)生。隔離開關(guān)遭受腐蝕在某些程度上會使接觸電阻增大，而接觸電阻增大也導致接觸部分發(fā)熱，導致加劇金屬氧化，并增加導電的可能性，長時間的通電導致高壓隔離開關(guān)處電路嚴重燒毀，甚至會發(fā)生電路安全事故，造成不可挽回的局面[1]。

2 高壓隔離開關(guān)的理論實踐分析

2.1 對開關(guān)部件腐蝕的分析

開關(guān)的主體部件材質(zhì)是金屬，故高壓隔離開關(guān)的腐蝕原因在某些程度上可以轉(zhuǎn)化成對金屬的腐蝕原因分析。金屬腐蝕受內(nèi)在因素和外在因素兩方面影響。理論來講，環(huán)境的溫、濕度會影響金屬的化學腐蝕速率。此外，還有接觸金屬表面的溶液成分和金屬表面溶液的pH值。這部分主要和金屬表面的接觸物與附著物有關(guān)，一般來自大氣中的各種污染物及pm2.5 顆粒物。開關(guān)腐蝕的內(nèi)部影響包括金屬材料本身的物化性質(zhì)及組成結(jié)構(gòu)。若金屬部件本身屬于易腐蝕材質(zhì)，那就需要極其小心的安置與裝備隔離開關(guān)，謹慎選擇隔離開關(guān)的安放地方。若金屬是活潑金屬，則容易失電子而減少材料或形成原電池導致金屬損失。故高壓隔離開關(guān)的腐蝕是不可避免的，只能想辦法進行最大程度的防護。例如，連接高壓隔離開關(guān)兩側(cè)的線路一定要求安全可靠，避免部件被腐蝕，金屬零件間的連接極為基礎(chǔ)且重要，要著重關(guān)心。

2.2 開關(guān)的理論防護

從金屬部件的內(nèi)部因素來講，在保證其他條件滿足的情況下，選擇耐腐蝕性能更好的材料制作金屬部件，從根本上防護開關(guān)，阻止腐蝕現(xiàn)象的發(fā)生。從金屬部件的外部因素來看，應(yīng)做好防水和防暴露設(shè)計，盡最大可能阻止金屬和潮濕空氣和其他不利因素的接觸，避免存在積水和過多暴露在空氣中的弊端。從整體開關(guān)來分析，在轉(zhuǎn)動和傳動的軸承處，應(yīng)做好密封措施和保護措施，避免由于外部天氣和積水等因素導致的部分環(huán)節(jié)出現(xiàn)阻滯現(xiàn)象。選擇值得信賴的防護涂層涂在表面，針對不同的金屬材料、不同的部件、不同的作用地方，采用不同的表面涂層進行防護處理，一切以追求安全、工作效率和經(jīng)濟效益為主要目的。在隔離開關(guān)外涂抹的導電物質(zhì)要符合隔離開關(guān)的部件要求，防止電阻增大。當隔離開關(guān)整體惡劣時，進行解體檢修，及時清潔接頭接觸面，調(diào)整螺栓。隔離開關(guān)的理論防護為其防護的實踐研究提供了良好的理論基礎(chǔ)，二者相互關(guān)聯(lián)，逐級遞進。

2.3 開關(guān)防護實踐技術(shù)研究

一般情況下，靜觸頭接電源，動觸頭接負荷，但安裝在受電柜里的隔離開關(guān)，采用電纜進線時，則電源在動觸頭側(cè)，這種接法俗稱“倒進火”。而在平常的檢修中，要時常進行一般性檢修，這是常規(guī)小修或臨修的形式。通常體現(xiàn)在動態(tài)管理中，堅持常規(guī)修整的原則，對設(shè)備存在的缺陷故障安排針對性檢修。在大修中可以進行解體性檢修，對設(shè)備進行全面檢修，著重檢查可能出現(xiàn)腐蝕的金屬零件部位，對損害部件進行更換或工藝修復。定時檢查機構(gòu)內(nèi)部裝置并進行清潔，對連接傳動的杠桿等配置進行清理、打磨、注油，在腐蝕部件外部涂抹防護液體固定，在軸承間增加潤滑油和保護裝置。這些重點性檢修過程應(yīng)按照各設(shè)備技術(shù)工藝規(guī)則和出廠規(guī)程技術(shù)要求執(zhí)行，力求檢修后的設(shè)備回復原技術(shù)功能水平。再根據(jù)文中所提的高壓隔離開關(guān)受到腐蝕的原因，定時針對性的對易腐蝕部位進行一般性檢修，間隔一定時間進行大修[2]。

3 結(jié) 論

高壓隔離開關(guān)在人們的生活中起到很大的作用，幫助了人們解決電路開關(guān)的問題。但是高壓隔離開關(guān)存在腐蝕的問題，容易引起嚴重后果。因此，需通過理論和實踐研究進行防護，以促進高壓隔離開關(guān)的應(yīng)用。