一種可拆卸式隔離開關(guān)的研制

陳群 陳作棟 郭文川

摘 要：高壓隔離開關(guān)是發(fā)電廠和變電站電氣系統(tǒng)中非常重要且使用最多的開關(guān)電器，其運行的好壞直接影響電氣設(shè)備運行的可靠性和穩(wěn)定性，關(guān)系到電力系統(tǒng)能否安全、穩(wěn)定、高效運行。本文研發(fā)一種工作時接觸良好、導電性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單和壽命長的隔離開關(guān)。

關(guān)鍵詞：隔離開關(guān);可拆卸式;導電柱塞;導電刀片

中圖分類號：TM564.1文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）26-0035-03

Abstract： High voltage disconnector is a very important and most used switch in the electrical system of power plants and substations， whose operation has a direct impact on the reliability and stability of electrical equipment operation， and is related to whether the power system can operate safely， stably and efficiently. This paper developed a kind of disconnector with good contact， stable conductivity， simple structure and long service life.

Keywords： disconnector;detachable;conductive plunger;conductive blade

高壓隔離開關(guān)俗稱“刀閘”，是發(fā)電廠和變電站電氣系統(tǒng)中非常重要且使用最多的開關(guān)電器，它與高壓斷路器配套使用，其主要功能是保證高壓電氣設(shè)備及裝置在檢修工作時的安全，起隔離電源的作用[1-2]。其主要特點是無滅弧能力，只能在無負荷電流的情況下分、合隔離開關(guān)，不能用于切斷、投入負荷電流和短路電流，僅可用于不產(chǎn)生強大電弧的某些切換操作。它的工作原理及結(jié)構(gòu)比較簡單。

隨著我國電網(wǎng)建設(shè)力度的不斷加大，目前，電力系統(tǒng)中隔離開關(guān)應(yīng)用的范圍和數(shù)量都有了大幅度的提升，盡管對于隔離開關(guān)的研究力度不斷加快，所取得的成效也十分顯著，但在運行過程中，高壓故障開關(guān)故障仍然時有發(fā)生，部分高壓隔離開關(guān)存在長久失修的問題，一旦發(fā)生故障，則會導致大規(guī)模停電事故。再加之部分檢修人員自身檢修技術(shù)水平有限，技術(shù)落后，無法確保檢修質(zhì)量，這就導致隔離開關(guān)故障無法從根本上得以解決，不利于電力系統(tǒng)的運行穩(wěn)定。

目前，高壓隔離開關(guān)主要故障類型有：高壓隔離開關(guān)機構(gòu)相關(guān)問題，如機構(gòu)及傳動系統(tǒng)引起的拒分拒合、電氣原因產(chǎn)生的拒分拒合;開關(guān)分/合閘不到位或三相不同期;導電回路接觸不良相關(guān)問題;活動接觸部位接觸不良相關(guān)問題，如觸頭接觸處過熱、接線座過熱等;瓷柱電氣及機械相關(guān)問題，如外絕緣閃絡(luò)、瓷柱斷裂等[2-3]。常見的高壓隔離開關(guān)包括底座、安裝在底座上的導電板和動觸頭，其動觸頭上設(shè)有兩導電刀片，兩導電刀片的一端在開關(guān)閉合時與導電板相接。但是，現(xiàn)有的導電板存在諸多缺陷。比如，現(xiàn)有導電板與兩導電刀片直接接觸，長期運行導電刀片不可避免產(chǎn)生一定變形，造成壓力不均勻，則不能保證兩導電刀片和導電板的可靠接觸，更容易造成火花放電，由此形成惡性循環(huán)。

高壓隔離開關(guān)運行的好壞對電氣設(shè)備運行的可靠性和穩(wěn)定性帶來直接的影響，關(guān)系到電力系統(tǒng)能否安全、穩(wěn)定、高效運行，因此人們需要研發(fā)一種工作時接觸良好、導電性能穩(wěn)定、結(jié)構(gòu)簡單和壽命長的隔離開關(guān)。

1 研究內(nèi)容

為克服現(xiàn)有技術(shù)存在的技術(shù)缺陷，本研究提供一種可拆卸式隔離開關(guān)，工作時接觸良好，導電性能穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡單，壽命高。

本研究的技術(shù)解決方案是：可拆卸式隔離開關(guān)包括底座和動觸頭，其底座上間隔安裝有兩個絕緣柱，這兩個絕緣柱頂端分別設(shè)置有第一導電板和第二導電板，該第二導電板和第一導電板均包括適應(yīng)性觸頭;其動觸頭包括呈間距設(shè)置的兩個導電刀片，這兩個導電刀片的一端掛裝于掛座，另一端則通過鎖扣組件可拆卸固定在第二導電板上，適應(yīng)性觸頭包括觸頭本體、彈力組件和若干導電柱塞，各導電柱塞安裝在觸頭本體內(nèi)且沿觸頭本體滑動，彈力組件安裝在觸頭本體內(nèi)且分別給各導電柱塞獨立的彈性支撐，在合閘時，各導電柱塞適應(yīng)性地貼合兩個導電刀片。

本研究的改進之處是導電柱塞與導電刀片接觸端上側(cè)設(shè)有圓角而另一端頂在彈力組件上。彈力組件包括框架、固裝在框架兩面的約束板和若干彈性支撐件，框架設(shè)有若干安裝孔，各彈性支撐件分別對應(yīng)安裝在各安裝孔內(nèi)，約束板設(shè)有第一卡塊而導電柱塞設(shè)有卡槽，第一卡塊嵌入卡槽且卡槽寬度大于第一卡塊寬度，導電柱塞分別頂住彈性支撐件。各彈性支撐件均包括壓簧和兩個擠壓塊，擠壓塊分別固裝在壓簧兩端且沿安裝孔滑動，各安裝孔的兩端均設(shè)有沉頭，擠壓塊均設(shè)有第二卡塊，第二卡塊寬度均小于沉頭深度，各導電柱塞頂住對應(yīng)的擠壓塊。第一導電板上設(shè)置有掛座，兩個導電刀片的一端上設(shè)有轉(zhuǎn)軸并通過轉(zhuǎn)軸掛裝于掛座。動觸頭上還設(shè)置有拆卸套。觸頭本體設(shè)置有導向部，兩導電刀片合閘時，導向部穿設(shè)于兩導電刀片之間進行導向。導向部的頂部呈“八”字形導向結(jié)構(gòu)。

2 有益效果

將動觸頭設(shè)置為可拆卸狀態(tài)并固定于第一導電板和第二導電板上，并在動觸頭上設(shè)置鎖扣組件及拆卸套，使得動觸頭可以方便地通過鎖扣組件和拆卸套進行拆卸和安裝;在第一導電板上設(shè)置掛座，使得動觸頭安裝在第一導電板時通過掛座更好地得到固定。

適應(yīng)性觸頭包括觸頭本體、彈力組件和若干導電柱塞，各導電柱塞安裝在觸頭本體內(nèi)且沿觸頭本體滑動，彈力組件安裝在觸頭本體內(nèi)且分別給各導電柱塞獨立的彈性支撐。在合閘時，各導電柱塞適應(yīng)性地貼合兩個導電刀片，不會因合閘后兩導電刀片變形而造成偏載，在壓簧作用下，導電柱塞在兩導電刀片因磨損或其他原因厚度發(fā)生改變時均可以適應(yīng)兩導電刀片位置，從而緊密貼合兩導電刀片，接觸良好，結(jié)構(gòu)簡單，提高了電流的導通率，減小接觸電阻，延長了隔離開關(guān)的使用壽命。