摘要：根據(jù)變電站設備運行實際，探討了隔離開關常見故障。研究了隔離開關觸頭過熱事故的原因及應采取的措施。為變電站實施反事故技術措施提供了依據(jù)。

關鍵詞：隔離開關；電弧侵蝕；收縮電阻；過熱事故

隔離開關在高壓電氣設備序列中屬通斷類設備。由于其工作頻繁，使用范圍廣泛，過熱故障時有發(fā)生。我們有必要對隔離開關的過熱故障進行分析研究，使其安全、可靠的發(fā)揮應有的作用。

1隔離開關過熱故障的分析

由于隔離開關各結構部件基本外露，所以它的故障大體上屬于外部故障。隔離開關一部分過熱故障集中在導電罩、主觸頭和刀口壓指等處，一部分過熱故障集中在隔離開關接線端，線夾與導線的連接處。

隔離開關過熱故障的原因主要有以下幾種：

①隔離開關接線端與導體觸頭長期裸露于大氣中運行，極易受到水蒸氣、腐蝕性塵埃和化學活性氣體的侵蝕，在連接件接觸面上形成氧化膜，使導電體表面電阻增加，造成接觸不良而發(fā)熱。

②導線在風力舞動下或因負荷變化，引起連接件因周期性熱脹冷縮，造成連接螺絲松動減小了連接件有效接觸面積，增大接觸處的收縮電阻。受風力影響的故障，一般是發(fā)熱觸頭處在隔離開關的出線側，引線過長（3m以上）處于懸垂狀態(tài)。大風時嚴重搖擺，滾動觸頭受力后，使各滾動觸指接觸壓力失衡，造成接觸電阻增大發(fā)熱。還有GW10-220W隔離開關因管母擺動，使刀閘夾件松弛，造成動靜觸頭處弧光放電。

③安裝檢修不符合工藝要求，使倒閘操作中隔離開關觸頭合不到位，或過止點。

④設計結構不合理。

2 隔離開關觸頭在運行中的過熱機理分析

觸頭是隔離開關中的一個元件，其性能好壞對高壓電器整體性能起著關鍵作用。

隔離開關觸頭過熱的主要因素：

①機械磨損。觸頭在不斷的閉合過程中，承受著機械閉合力的沖擊，從而造成觸頭的變形、龜裂與剝落，統(tǒng)稱為機械磨損。

②接觸電阻。接觸電阻產(chǎn)生的原因有兩個：一是表面膜影響，二是收縮電阻。當動靜觸頭相互接觸時，僅有少數(shù)突出點真正接觸，結果使電流收縮至有限的幾個載流點，這種現(xiàn)象叫收縮電阻。我公司一臺JYN2-10-31D型手車開關隔離插頭主回路動、靜隔離觸頭燒損就是收縮電阻造成的。現(xiàn)場巡視設備中也發(fā)現(xiàn)該JYN2-10-31D型手車開關隔離插頭放電現(xiàn)象與理論分析相吻合。我們在變電站巡視設備，親眼目睹了一次事故過熱過程：1）隔離插頭觸頭間出現(xiàn)蘭色、紅色的放電火花及“呲呲”的放電聲。2）電弧侵蝕的過程中聲響變大，動靜觸頭燒熔后，燒壞有機質(zhì)絕緣護罩產(chǎn)生弧光飄移，發(fā)展為相間短路燒壞開關。這樣在現(xiàn)場發(fā)現(xiàn)事故前兆的幾率一般是很低的，因此對其進行分析就顯得更加重要。

③電弧侵蝕。隔離開關開閉過程中電弧作用，能使觸頭表面的金屬熔融，蒸氣飛濺而散失，這種現(xiàn)象稱為電弧侵蝕。它決定觸頭的使用壽命。

④熔焊。當觸頭在閉合狀態(tài)下，由于通過很大的短路電流或過載電流，使觸頭發(fā)熱而形成熔焊稱為靜熔焊。當觸頭在閉合過程中由于彈跳而產(chǎn)生的電弧所形成的熔焊稱為動熔焊。如果觸頭熔焊后的焊接強度大于開關的機械分斷力，觸頭就不能斷開。如我公司的胡村站10KV西母隔離開關GN8-10T型隔離開關，由于刀口設計橫位，接觸面積小，在線路有短路故障時刀閘接點處多次粘連，如圖1；而同一變電站10KV東母隔離開關，由于刀口設計豎位，接觸面積合理而穩(wěn)定運行，如圖2。

運行于電力系統(tǒng)合閘位置的10kV隔離開關，如GN2-10、GN6-10、GN8-10動靜觸頭大多數(shù)處于圖2橫位狀態(tài)，由于設計不合理，運行中出現(xiàn)缺陷概率大。所以應考慮大范圍的技術改造，以滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定性運行的要求。

變電站運行中的隔離開關熔焊主要原因有：部件松動，刀口設計接觸面積小，刀口合的不嚴，通過短路電流時造成接觸部分過熱使刀口熔焊。熔焊后的隔離開關不能進行正常的倒閘操作，母線隔離開關檢修，會造成母線停電損失。

3隔離開關的運行與故障處理

運行中對隔離開關的要求：首先應能滿足通過短路電流時的動穩(wěn)定和熱穩(wěn)定條件；其次要求隔離開關結構簡單、緊湊、摩擦力小，便于檢修。

隔離開關的常見故障：接觸部位發(fā)熱、拉合失靈及操作卡滯、三相不同期。

對隔離開關接觸部位發(fā)熱的檢查，可使用下列方法：

①使用紅外線測溫儀。②夜巡。③雨雪天氣觀察水蒸氣、積雪融化情況。④檢查接觸部分的金屬顏色、氣味、相色漆變色開裂及烤糊焦味。發(fā)現(xiàn)隔離開關觸頭過熱、變色時，應立即匯報調(diào)度，采取限負荷措施或通知檢修人員來站停電處理。

操作隔離開關，發(fā)現(xiàn)拒動時的處理：

①機械操作的隔離開關發(fā)生拒合或拒分，應檢查斷路器是否斷開，隔離開關機械閉鎖是否解除，隔離開關傳動機構是否有卡塞的地方，閘口是否銹死或燒傷，可輕輕晃動操作把手進行檢查，在未查明原因前不得強行操作。

②操作電動隔離開關出現(xiàn)拒動時，應首先判明是隔離開關機械傳動部分故障還是電動操作回路故障，如果是電動回路故障，應檢查各電氣閉鎖回路是否已經(jīng)解除，操作回路電源三相電壓是否正常，如果經(jīng)檢查確系電動操作回路故障，可用手動操作機械拉、合隔離開關，當發(fā)現(xiàn)為電氣回路閉鎖為解除時，在未查明原因前不得強行解除閉鎖操作隔離開關。

③操作中隔離開關發(fā)生支持絕緣子斷裂，嚴禁操作該隔離開關，應匯報調(diào)度，通知檢修單位處理。如果發(fā)現(xiàn)隔離開關機械傳動部分存在缺陷，但隔離開關導電部分良好無問題，可待下次隔離開關停電時處理。

隔離開關合閘時，因為隔離開關三相不同期合不上，出現(xiàn)隔離開關單相接觸不良，可拉開隔離開關重新合閘，也可以用絕緣桿將其撥正，如果出現(xiàn)隔離開關三相接觸不良或單相差距很大時，應匯報調(diào)度，通知檢修人員來站處理，不得對該隔離開關強行操作。

結論

我們根據(jù)變電站設備實際情況，探討了隔離開關常見故障及處理。控制隔離開關觸頭過熱的關鍵問題是要選擇良好的觸頭接觸形式，加強對隔離開關的檢查與監(jiān)督，定期進行檢修。以上分析為我站制定反事故技術措施提供了依據(jù)。