老舊GW5型隔離開關(guān)設(shè)備治理方法研究

劉俊杰，劉育武，黃渤瑜，孫秀國，南 洋，王德敏

（國網(wǎng)北京市電力公司檢修分公司，北京 豐臺(tái) 100071）

1 老舊GW5型隔離開關(guān)弊端分析

總的來說，老舊GW5型隔離開關(guān)缺陷頻發(fā)的原因是，受當(dāng)時(shí)材料生產(chǎn)和加工工藝制約。

1.1 導(dǎo)電回路發(fā)熱原因分析

老舊GW5 型隔離開關(guān)導(dǎo)電回路松散、零件較多，雖然擁有調(diào)節(jié)自由度較高的優(yōu)點(diǎn)。但是過多的導(dǎo)電回路接頭，在長時(shí)間戶外運(yùn)行后，受空氣鹽分、灰塵、螺絲老化等影響，容易出現(xiàn)導(dǎo)電回路發(fā)熱等缺陷。常規(guī)隔離開關(guān)大修工作中須將所有接觸面全部打開打磨輕擦，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

1.2 傳動(dòng)機(jī)構(gòu)卡澀原因分析

老舊GW5型隔離開關(guān)為保障導(dǎo)電性，導(dǎo)電部分采用銅質(zhì)材料，整體設(shè)備較重，導(dǎo)電回路全重約30 kg，所須操作力較大，設(shè)備長時(shí)間戶外運(yùn)行，容易加重操作卡澀等缺陷的發(fā)展。

加之相間傳動(dòng)部分多以鋼制軸銷、夾叉、滾針軸承等組成，易生銹且不具備自潤滑能力，長時(shí)間戶外運(yùn)行易造成傳動(dòng)部分卡澀等問題。極間傳動(dòng)采用傘齒輪咬合帶動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的方式，由于潤滑酯老化等因素，長時(shí)間運(yùn)行容易引起極間傳動(dòng)卡澀情況。如圖1、2 所示。目前隔離開關(guān)大修工作時(shí)，須將極間、相間傳動(dòng)部分全部打開潤滑，重新裝配，且由于調(diào)節(jié)自由度高，隔離開關(guān)調(diào)節(jié)同期工作不確定性較大，對(duì)檢修人員經(jīng)驗(yàn)要求極高。

圖1 傳動(dòng)部分鋼制夾叉

2 隔離開關(guān)改造式大修工藝

根據(jù)上文分析，為徹底根治老舊GW5型隔離開關(guān)常易出現(xiàn)導(dǎo)電回路發(fā)熱和傳動(dòng)卡澀缺陷的弊病，須對(duì)其產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造。下文將提出一種針對(duì)GW5型隔離開關(guān)導(dǎo)電回路、傳動(dòng)部分進(jìn)行改造的創(chuàng)新工藝方法。

2.1 導(dǎo)電回路部分改造

經(jīng)過材料技術(shù)的發(fā)展，目前國內(nèi)外隔離開關(guān)產(chǎn)品導(dǎo)電回路普遍采用鋁合金材料，該種材料具有成本較低、導(dǎo)電性能好、重量輕的特點(diǎn)；同時(shí)隨著加工技術(shù)的發(fā)展，目前國內(nèi)外隔離開關(guān)產(chǎn)品的導(dǎo)電回路普遍整體性較高，產(chǎn)品接頭數(shù)量大大減少。

針對(duì)老舊GW5 型隔離開關(guān)產(chǎn)品的分析、測量，根據(jù)原有瓷瓶高度、角度及接線座高度，設(shè)計(jì)加工鋁合金制導(dǎo)電回路。

2.2 傳動(dòng)部分改造

不同于傳統(tǒng)相間的軸銷、夾叉?zhèn)鲃?dòng)形式，目前相間傳動(dòng)轉(zhuǎn)向部分可采用萬向球頭結(jié)構(gòu)，該種結(jié)構(gòu)具有密閉條件好、潤滑性能高、不易卡澀的特點(diǎn)；同時(shí)極間傳動(dòng)取消傘齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)，采用極間連桿配合萬向球頭的方式。

2.3 改造細(xì)節(jié)及經(jīng)濟(jì)、技術(shù)效果對(duì)比

經(jīng)以上改造式大修方案改造后的新GW5型開關(guān)與原老舊GW5型隔離開關(guān)對(duì)比，具有以下結(jié)構(gòu)型式的細(xì)節(jié)改進(jìn)及經(jīng)濟(jì)技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，如圖3～5所示。

圖3 新型隔離開關(guān)接線座

圖4 新型隔離開關(guān)接線座內(nèi)部2

圖5 新型隔離開關(guān)觸頭觸指

2.3.1 新舊導(dǎo)電回路對(duì)比

第一，新型導(dǎo)電回路相對(duì)老導(dǎo)電回路的材質(zhì)發(fā)生了變化，由來的銅制導(dǎo)電桿，變?yōu)殇X合金材質(zhì)。在滿足載流量1250 A的標(biāo)準(zhǔn)下，導(dǎo)電回路總重由30 kg下降至8 kg。

在經(jīng)濟(jì)上節(jié)約了隔離開關(guān)的制作成本，在技術(shù)上減輕了導(dǎo)電回路重量，可大大降低隔離開關(guān)操作力，便于運(yùn)檢人員操作并降低了隔離開關(guān)發(fā)生卡澀的概率。

第二，新型導(dǎo)電回路采用一體成型工藝，而原導(dǎo)電回路由導(dǎo)電桿、接線座等零部件組成，二者相對(duì)比，新型導(dǎo)電回路減少接頭約10個(gè)。

從經(jīng)濟(jì)成本上看，新型導(dǎo)電回路一體成型，減少了制作時(shí)間及成本，同時(shí)省去了人工組裝成本。從技術(shù)角度說，接頭數(shù)量的降低大大減少了潛在發(fā)熱缺陷點(diǎn)，同時(shí)降低了檢修人員的檢修難度、節(jié)省了停電檢修時(shí)間。

2.3.2 傳動(dòng)部分對(duì)比

新型隔離開關(guān)傳動(dòng)部分通過萬象球頭代替原傳動(dòng)部分的軸銷結(jié)構(gòu)，并省去了原傘齒輪結(jié)構(gòu)。

如圖6～8所示，因萬向球頭的密封型好，自身不易出現(xiàn)故障，故相比原傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，所須的后期維護(hù)檢修工作量更少，在經(jīng)濟(jì)上所以降低了人工維護(hù)成本。與此同時(shí)，可大大降低由于原軸銷、夾叉生銹引起的傳動(dòng)卡澀問題，減少了隔離開關(guān)發(fā)生操作卡澀缺陷的可能，提高了設(shè)備運(yùn)行的可靠性。

圖7 取消極間傘齒輪咬合傳動(dòng)

圖8 極間、相間連桿

2.4 試驗(yàn)與驗(yàn)證

依據(jù)改造思路，制作新型導(dǎo)電回路及傳動(dòng)部分。通過形式試驗(yàn)與變電站內(nèi)試點(diǎn)應(yīng)用2 種方法，驗(yàn)證治理效果。

改造樣品已通過形式試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)要求。

在變電站內(nèi)試點(diǎn)應(yīng)用也取得了預(yù)期效果。該種隔離開關(guān)改造方式工作量與傳統(tǒng)隔離開關(guān)大修工作基本持平，可于一天內(nèi)完成。改造完成后，可基本解決目前隔離開關(guān)大部分缺陷潛在發(fā)生點(diǎn)，設(shè)備運(yùn)行可靠性大大提高，且后期維護(hù)工作量大大降低，維護(hù)工作量將由一組隔離開關(guān)8 人工作一天，降低至一組設(shè)備4人半天即可完成維護(hù)工作。

從改造效果、施工難度角度考量，改造式大修方法可作為老舊隔離開關(guān)治理的一種新方式。

3 展望與發(fā)展

老舊GW5型隔離開關(guān)的治理方法研究，是探索眾多型號(hào)老舊隔離開關(guān)治理方法的第一步。后續(xù)，會(huì)將GW5隔離開關(guān)整治的經(jīng)驗(yàn)逐步推廣至其他型號(hào)產(chǎn)品。將老舊隔離開關(guān)的整治、改造方法逐步應(yīng)用到實(shí)際檢修工作中。