電力系統(tǒng)高壓隔離開關是電網中重要的電氣設備，在電力系統(tǒng)變電生產的主設備中，占據(jù)著極大的數(shù)量，同時占據(jù)著電氣倒閘操作量的大部分項目，因此，對高壓隔離開關的機械靈活性、操作持久性的要求極高。近些年來，電力系統(tǒng)中很多電網事故都是由隔離開關的缺陷引發(fā)而來的。因此，對現(xiàn)行隔離開關存在的諸多問題進行全面改進，不但可以延長大修周期或減少大修工作量，還可以在保障隔離開關安全運行的前提下，減少停電，提高供電可靠率。下面就電力系統(tǒng)中GW5-110、GW6—220G、GW7—220系列隔離開關常見故障總結一些經驗，同時對具體解決方案談談個人的幾點看法。

1、隔離開關常見故障

1.1、轉動部位的故障

1.1.1、隔離開關的軸承座內上下各有一個單列圓錐滾珠軸承，軸承座外部沒有通向軸承的補油孔及通道。在長期運行中，無法補充潤滑油，潤滑油干枯后會發(fā)生銹蝕現(xiàn)象，使操作沉重，甚至操作不動。

1.1.2、軸承座下防塵罩設計不合理，雨水被防塵罩接往，積存在下防塵罩內，軸承座下端的軸承浸泡在水中，使下端軸承銹蝕現(xiàn)象極為普遍。

1.1.3、操作機構主軸與銅套銹蝕現(xiàn)象較普遍，以CS17為例，操作機構主軸與銅套間隙窄小，含不住潤滑油。軸與套間長期得不到潤滑油的補充，天長日久銅套與鐵軸間生銹，一但需要操作，重者拉不開、合不上，輕者操作很費力。

1.1.4、傳動箱內傳動軸與軸承座間有一單列向心球軸承，該軸承上部有防塵罩，而下部卻暴露在空氣中，從傳動箱的下部向上看，便可看到軸承的鋼球。安裝時，軸承內涂滿潤滑油。夏季太陽直射產生的溫度使?jié)櫥妥兿×鞒鲚S承，軸承缺潤滑油而發(fā)生銹蝕現(xiàn)象，給操作帶來困難。

1.1.5、帶有傳動箱的GW5型隔離開關有主傳動拉桿，其拉桿接頭與連臂上的Φ16軸滑動摩擦，在軸與孔的間隙內存在極少的潤滑油，其上部沒有防塵防水的措施。隔離開關是室外設備，長期運行在一個位置(分位或合位)。室外條件變化較大，加上風雨侵襲，造成軸與孔間銹蝕。長時間不操作，軸與拉桿接頭將銹死，一旦操作，會造成主傳動拉桿彎曲或折斷，使倒閘操作無法進行。

1.1.6、GW5系列隔離開關的固定觸指框板是A3鋼板沖壓而成的，并鍍鋅防銹。彈簧兩側的銷也是A3材質并鍍鋅，經過多年的運行，發(fā)現(xiàn)這兩個零件銹蝕嚴重，在污穢地區(qū)更為嚴重。

1.1.7、GW6—220G型隔離開關的小軸銷較多，雖有銹蝕現(xiàn)象但由于軸銷細，產生的阻力不大。此外，拉桿接頭、傳動主軸右拐臂銹蝕均會產生較大的操作阻力。根據(jù)以上四部分產生的摩擦阻力，均會嚴重影響倒閘操作的進行。

1.2、導流系統(tǒng)常見故障

1.2.1、GW5系列隔離開關在運行中每年春秋檢中都會發(fā)現(xiàn)觸指燒損，燒損部位均為觸指定位點周圍，尤其是觸指末端。其原因是隔離開關合閘后，觸頭的寬度大于觸指座的寬度。合閘后觸指被撐開，使觸指與觸指座變成了點接觸。還有一種現(xiàn)象是合閘時觸頭與觸指碰撞，使觸指越出定位孔，觸指的定位凸點與觸指座接觸形成點接觸。以上兩種現(xiàn)象均使觸指與觸指座的間隙內存有污物，使接觸電阻增大、過熱導致觸指燒損。

1.2.2、GW7隔離開關存在的問題基本與GW5相同，但GW7隔離開關靜觸座的傳動、轉動部位不靈活，極易造成隔離開關分、合閘不到位，特別是分閘更困難，有時拉桿拉彎了也分不開。通過分解靜觸座，發(fā)現(xiàn)座內污物較多，轉軸有銹蝕，造成轉動不靈活。如果六個靜觸座轉動都不靈活，就會使分、合閘非常困難。轉軸上部沒有防塵措施，軸也內沒有含油道，運行幾年就會發(fā)生上述現(xiàn)象。

1.3、材料常見銹蝕問題

近年來，隔離開關的抗腐蝕能力差，主要有以下幾種情況:

1.3.1、隔離開關的底座橫梁采用熱鍍鋅工藝，生銹的現(xiàn)象較普遍，這與運行環(huán)境有關，也與出廠時的加工工藝有關，如某變電站的GW6型隔離開關，前后分兩批購置，遲2年投運的一批隔離開關，其鋼構架的銹蝕情況反而比早投運的一批隔離開關嚴重得多。

1.3.2、隔離開關零部件一般采用冷鍍鋅工藝，鍍鋅工藝不符合要求，表面處理質量差，造成螺栓、螺母、軸銷、開口鞘、墊圈、彈簧等零部件銹蝕嚴重，影響了隔離開關的正常操作。

1.3.3、部分零部件的材質差，如某變電站的110kV GW4型隔離開關，在運行中發(fā)現(xiàn)其接線座的鑄鋁支持件有開裂現(xiàn)象，個別甚至整個斷裂，原因可能是該批鑄鋁支持件的材質差，在運行中受酸雨、鹽霧和電化學反應的影響而變脆，在應力的作用下開裂并發(fā)展至整個斷裂。

1.4、隔離開關瓷瓶斷裂問題

近年來，發(fā)現(xiàn)隔離開關的支柱瓷瓶在運行中或操作時發(fā)生斷裂的現(xiàn)象有增加的趨勢，主要發(fā)生在GW4型隔離開關上。

1.4.1、由于該型開關的絕緣支柱，承擔著支持和傳動的作用，導線拉力和合閘時的阻力共同作用于絕緣支柱，產生力矩，但操作傳動系統(tǒng)有阻滯時，絕緣支柱受到附加扭矩影響則阻滯更大。安裝調試不當，也會使隔離開關在操作時受到不應有的附加應力，從而造成絕緣支柱的斷裂。

1.4.2、從統(tǒng)計上看，絕緣支柱斷裂的部位往往發(fā)生在法蘭端面，這表明該處是受應力作用最大的地方。從加工工藝上分析，絕緣支柱和法蘭的水泥膠裝不良，有細微的間隙和空洞，或膠裝深度過淺，都會使隔離開關在操作時，使該處受力不均勻，在長期運行中造成絕緣支柱在法蘭處斷裂的缺陷。

1.4.3、部分絕緣支柱的材質、工藝不符合要求，達不到標稱參數(shù)的要求。從絕緣支柱的斷面上看，材質粗糙，存在雜質。

1.4.4、運行單位沒有根據(jù)運行工況選用機械強度符合運行條件的絕緣支柱，也是原因之一。

2、常見故障解決方案

2.1、加強隔離開關的選型管理

從隔離開關在潮濕、酸雨地區(qū)的運行情況看，隔離開關的防銹蝕能力不能滿足運行要求，并由此而引起操作卡阻、分合不到位等缺陷。因此，在設備訂貨時注意以下幾點:

2.1.1、隔離開關用材考慮采用不銹鋼軸銷、不銹鋼軸套或用無油復合軸套代替鍍鋅鋼軸銷和黃銅軸套。

2.1.2、考慮采用能防止雨水潮氣滲入的有密封結構的滾珠軸承，可用滴點高、穩(wěn)定性優(yōu)良的二硫化鉬鋰脂代替常用的黃干油。

2.1.3、主刀的電動機構箱和地刀的手力機構箱采用不銹鋼產品或經滲鋅處理的鋼制產品。

2.1.4、采用高強瓷的絕緣支柱代替普通瓷柱。

2.2、安裝時加強隔離開關的檢查和驗收

部分廠家對出廠產品裝配質量把關不嚴，如螺絲未擰緊，潤滑劑未加足或根本未加，平衡彈簧反向安裝等等。在安裝時也未曾解體檢查，必將給變電站的安全運行帶來威脅。因此，安裝隔離開關時，必須對其進行解體檢查，并嚴格執(zhí)行隔離開關的安裝工藝，另外，驗收人員也應熟悉產品的調試技術要求，嚴格把好驗收關，防止將基建安裝時的缺陷帶入運行中。

2.3、GW5系列隔離開關故障解決方案

2.3.1、改進隔離開關的轉動部位

2.3.1.1、軸承座內上、下各有一個軸承，除轉動軸外還有很大的空腔，為從外部向軸承內部補油，在軸承的內腔增加2個隔板(上、下各1個)，隔板內孔有一個“O”型膠圈與軸密封，而且不影響主軸的轉動。隔板外沿與軸承外套相同，并被軸承外套壓緊。在軸承座中部有一個三通，三通與外連接1個帶有逆止閥的注油嘴，另外兩通分別與上下隔板用銅管連通。軸承座內有了固定油道，用注油槍向注油嘴注油時，油在壓力作用下到達軸承外。這樣，不分解軸承座，就能向軸承補油，保障了軸承內永遠有潤滑油，不再發(fā)生無油銹蝕，也使操作輕松。

2.3.1.2、為徹底解決下防塵罩接水問題，重新設計了防塵罩，并在軸承座下部加工出防塵罩扣入槽，下防塵罩既接不到水，又將軸承內的油密封起來，防止軸承內油的流失。

2.3.2、改進隔離開關傳動拉桿接頭

傳動拉桿接頭主要是滑動摩擦改為滾動摩擦，不含油改為含油，并增加防塵防雨的措施。

2.3.3、改進隔離開關導流系統(tǒng)

2.3.3.1、在觸指座的兩側各增加一個凸臺，不影響觸指活動范圍，起阻擋觸指越出定位點的作用。

2.3.3.2、左觸指座裝配后，在每個觸指的尾端用鍍銀軟銅帶與左觸指座的凸臺用螺絲固定連接。這樣保障了接觸面的清潔，使接觸電阻穩(wěn)定不變。

2.3.3.3、防止彈簧分流并提高防腐能力，彈簧鍍鋅后，表面噴涂環(huán)氧樹脂增加絕緣性能，防止分流，彈簧的固定銷也由原來的A3材質換為不銹鋼材質。

2.3.3.4、觸指座的定位框板，由A3材質改為85黃銅板，滿足機械強度并提高防銹能力。

2.3.3.5、接線座內導電桿上下端各有一個固定點，中間是軟導電帶，接線座上端有絕緣軸套固定導電桿，導電桿在軸套內可靈活轉動90°。絕緣軸套是“酚醛不定向玻纖壓塑料”，與導電桿之間涂一層二硫化鉬潤滑脂，提高潤滑效果。下端固定板與導電桿之間也增加一個與上軸套類似的軸套，并涂二硫化鉬潤滑脂，使導電桿與固定板隔離，防止分流。

2.4、GW6—220G系列隔離開關的解決方案

2.4.1、原小軸兩端均為M6螺栓固定，中間與套摩擦部位不存潤滑脂，摩擦力較大。改為中間部位有淺油槽、軸銷一端有帶逆止閥的注油嘴、另一端仍有M6螺絲固定。改后軸銷與原軸銷相同，無須分解，通過注油嘴將二硫化鉬潤滑脂送到軸銷的摩擦部位。拉桿接頭均改成帶有滾針軸承和注油嘴的拉桿接頭，無須分解，通過注油嘴可將二硫化鉬充滿滾針軸承。

2.4.2、傳動主軸在與拐臂摩擦處增加含油槽、主軸上部增加注油嘴，也達到了不分解補油的目的。右拐臂增加筒臂厚度，加工出兩條注油道與外部注油嘴相同，從注油嘴注油，通過兩條油道將油送到兩端的滾珠軸承。達到了不分解，卻保障轉動部位潤滑良好。

2.5、GW7—220系列隔離開關的解決方案

改進后的靜觸指座轉軸上部設有防塵措施，保障軸內清潔。轉軸上下端各有一個滾針軸承，固定轉軸，使轉軸與靜觸座間由滑動摩擦改為滾動摩擦，減少摩擦力。在轉軸下部有一個直徑5 mm的鋼球，鋼球下部的球托與靜觸座是螺紋連接。旋入球托，鋼球將轉軸頂起0.5 mm左右，使轉軸上部與靜觸座的滑動摩擦改為下部滾動摩擦。在靜觸座的下部側面，在通往轉軸孔內的油道，外部裝有帶逆止閥的注油嘴，不分解靜觸座，注油嘴可向轉軸內注入潤滑油。

3、常見故障解決后的收益和結論

3.1、經過改進，其轉動、傳動部位增設了外部注油孔和導電部分的一系列改進，降低了上述三種老舊隔離開關的維護工作量，延長了使用壽命及大修周期。

3.2、改造前隔離開關的大修周期是5年，5年后大修時還要投入大量的人力、物力，另外要長時間停電才能完成一組隔離開關的大修，降低了設備的供電可靠性;改造后隔離開關大修周期延長，維護量減小，降低年維護和大修成本，一個電力公司，每年就隔離開關這一項就節(jié)省大量資金。

參考文獻:

1、國家電網公司 《交流高壓隔離開關和接地開關技術標準》

2、國家電網公司《交流高壓隔離開關檢修規(guī)范》

3、進口252(245)～550kV交流高壓斷路器和隔離開關技術規(guī)范DL/T405—1996

4、牡丹江電業(yè)局企業(yè)標準《變電設備檢修規(guī)程》

作者簡介:

原向濤(1969-)，男，工程師，牡丹江電業(yè)局