吳冠平 劉 煉

（婁底供電公司，湖南 婁底 417000）

高壓隔離開關(guān)是電力系統(tǒng)中使用量最大、應(yīng)用范圍最廣的電氣設(shè)備之一，其通常與高壓斷路器配合使用來保證電力系統(tǒng)輸電的安全性。高壓隔離開關(guān)發(fā)熱在電力系統(tǒng)中普遍存在。隔離開關(guān)發(fā)熱嚴(yán)重時(shí)可能會(huì)造成隔離開關(guān)損壞，嚴(yán)重危害到電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。在婁底電網(wǎng)中，35kV電壓等級(jí)的隔離開關(guān)共837臺(tái)，其中GW5型有646臺(tái)；110kV電壓等級(jí)的隔離開關(guān)共794臺(tái)，其中GW5型有529臺(tái)。本文對(duì)GW5型隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)原理做了簡要介紹，側(cè)重分析了 GW5型隔離開關(guān)發(fā)熱原因，并結(jié)合實(shí)際工作對(duì)其發(fā)熱故障進(jìn)行處理，最后提出了對(duì)其發(fā)熱故障的預(yù)防措施。

1 GW5型隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)原理

GW5型隔離開關(guān)為戶外雙柱水平斷開“V”形水平旋轉(zhuǎn)式三相交流高壓隔離開關(guān)。隔離開關(guān)制成單相形式，兩個(gè)絕緣支柱呈 50°角，分布裝在與底座相連接的軸承上，以傘型齒輪連結(jié)。傘型齒輪可沿軸上下移動(dòng)，以調(diào)節(jié)兩齒輪的嚙合狀況。

圖1 GW5型單相隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)圖

GW5型隔離開關(guān)的主要結(jié)構(gòu)包括轉(zhuǎn)動(dòng)支座、支柱絕緣子、接線座、導(dǎo)電部分、接地刀閘、傳動(dòng)系統(tǒng)、操動(dòng)機(jī)構(gòu)等，其單相結(jié)構(gòu)如圖1所示。根據(jù)使用需要，可在單側(cè)或者兩側(cè)安裝接地刀閘，也可以不安裝接地刀閘，隔離開關(guān)與接地刀閘間設(shè)有機(jī)械連鎖裝置。導(dǎo)電系統(tǒng)分為左、右兩部分，分別固定在支柱絕緣子的頂端，導(dǎo)電系統(tǒng)由接線夾、接線座、導(dǎo)電桿、軟銅導(dǎo)電帶、觸指臂導(dǎo)電管、觸指（左觸頭）、觸頭（右觸頭）、觸頭臂導(dǎo)電管組成。

手力或者電動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)，通過傳動(dòng)桿件將力矩傳遞給刀閘本體，帶動(dòng)主刀閘中的一個(gè)絕緣子轉(zhuǎn)動(dòng)，并通過底座傘形齒輪帶動(dòng)另一側(cè)絕緣子轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)通過水平連桿帶動(dòng)另外兩相同步旋轉(zhuǎn)，從而實(shí)現(xiàn)三相同時(shí)分、合閘。主刀閘的分合閘轉(zhuǎn)角為 90°，其分合狀態(tài)由傳動(dòng)機(jī)構(gòu)在傳動(dòng)中的機(jī)械限位實(shí)現(xiàn)，電動(dòng)操動(dòng)的機(jī)構(gòu)也可通過行程開關(guān)的切換來實(shí)現(xiàn)電氣限位。

2 GW5型隔離開關(guān)發(fā)熱原因分析

1）各連接部分接觸不良。GW5型為轉(zhuǎn)動(dòng)水平開啟式，動(dòng)觸頭插入靜觸頭后，靠靜觸指壓緊彈簧保持合閘接觸狀態(tài)。彈簧銹蝕、變細(xì)、變形，會(huì)使觸指彈簧壓力不夠或失效，從而造成觸指和觸頭接觸不良，在設(shè)備長期運(yùn)行情況下，導(dǎo)致接觸面氧化、銹蝕使接觸電阻增加而造成。運(yùn)行中彈簧長期受壓縮(拉伸)，并由于工作電流引起發(fā)熱，使彈性變差，由此惡性循環(huán)，最終造成燒損。

2）產(chǎn)品質(zhì)量問題。部分運(yùn)行時(shí)間較長的隔離開關(guān)，在檢修調(diào)試確無問題的情況下，運(yùn)行電流不超過額定值的 60%就會(huì)發(fā)熱，隔離開關(guān)的轉(zhuǎn)動(dòng)支點(diǎn)因制造工藝不良而引起發(fā)熱。同時(shí)部分生產(chǎn)廠家為了降低成本、偷工減料，采用的材料不是紫銅，而是雜銅制成，含銅純度達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)電率低，加上鍍銀厚度不夠，操作幾次就會(huì)露銅，造成新?lián)Q隔離開關(guān)過熱。

3）安裝工藝欠佳。初次安裝調(diào)試時(shí)，導(dǎo)電系統(tǒng)接觸面處理不當(dāng)，如接觸面不平整、有毛刺，導(dǎo)電體扭轉(zhuǎn)彎曲角度不對(duì)、緊固螺絲存在松動(dòng)、固定螺絲著力不均衡、涂抹導(dǎo)電膏或電力復(fù)合脂時(shí)混入雜質(zhì)、用普通凡士林替代導(dǎo)電膏或電力復(fù)合脂以及涂抹導(dǎo)電膏過多等；觸頭接觸壓力、觸頭插入深度尺寸或回路電阻等未達(dá)到相應(yīng)的要求，都會(huì)增加接觸電阻，引起接觸面發(fā)熱。

4）運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)。倒閘操作質(zhì)量不佳導(dǎo)致隔離開關(guān)動(dòng)靜觸頭接觸不能完全到位；手動(dòng)操作隔離開關(guān)不規(guī)范，機(jī)械閉合力沖擊過大將引起機(jī)械磨損，觸頭變形龜裂、剝落、卡死；閉合操作過程不夠果斷迅速，將造成電弧侵蝕，使觸頭承受電弧作用時(shí)間過長，表面金屬熔融，導(dǎo)致觸頭發(fā)熱，縮短觸頭使用壽命。同時(shí)，運(yùn)行巡視不到位，未及時(shí)發(fā)現(xiàn)隔離開關(guān)發(fā)熱缺陷，使發(fā)熱情況進(jìn)一步惡化。

5）檢修不到位。檢修質(zhì)量不過關(guān)會(huì)導(dǎo)致發(fā)熱，固定接觸部件螺栓未壓緊、接觸面不光滑有臟物、鍍層脫落、動(dòng)靜觸頭不在一條直線上，接觸面滲進(jìn)灰塵和雨水使其氧化，銅鋁接觸處處理不當(dāng)，易產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，使接觸電阻增大，降低通流能力，造成連接處過熱，同時(shí)隨著溫度升高，氧化反應(yīng)加快，腐蝕物表面加厚，接觸電阻愈大，過熱愈嚴(yán)重，產(chǎn)生惡性循環(huán)。

3 GW5型隔離開關(guān)發(fā)熱故障處理

2012年 12月 28日晚，我班接到曹家變 5002刀閘C相接線座燒壞的緊急缺陷。工作人員查閱設(shè)備臺(tái)帳知曉 5002刀閘為湖南省湘能開關(guān)有限公司生產(chǎn)的GW5-126DW/1250隔離開關(guān)，立即攜帶刀閘配件及工具趕往現(xiàn)場?，F(xiàn)場發(fā)現(xiàn)，曹家變5002刀閘C相接線板和夾板燒壞（如圖2所示）不可修復(fù)，必須進(jìn)行更換，同時(shí)發(fā)現(xiàn) 5002刀閘 B相觸指有電弧燒傷痕跡，需處理。

3.1 接線座故障處理

曹家變5002刀閘 C相接線座的接線板和夾板被熔化，接線座與接線板、夾板接觸部分被燒壞，導(dǎo)電桿旋轉(zhuǎn)不靈活?，F(xiàn)場通過更換接線夾和夾板、接線座，嚴(yán)重按照檢修工藝對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行恢復(fù)。保證接觸面平整無氧化膜，各接觸面涂抹導(dǎo)電膏厚度不超過0.15mm，接線板在規(guī)定范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。

圖2 隔離開關(guān)發(fā)熱嚴(yán)重?zé)龎膱D

3.2 觸指故障處理

通過檢查發(fā)現(xiàn)5002刀閘B相觸指被電弧燒傷且彈簧銹蝕彈性差，需對(duì)該相觸指進(jìn)行處理，并更換彈簧。取下防雨罩，擰下槽形卡板上的螺釘，用手按住觸指加力，使觸指根部張開到觸指定位銷剛剛離開導(dǎo)電桿，同時(shí)將彈簧、彈簧銷和觸指等部件整體拿出，更換變形和銹蝕且彈力不好的彈簧。使用細(xì)平板銼輕銼去觸指燒傷的凸出部分，檢查接觸面凹陷深度未超過觸指厚度的 1/5,燒傷面積未超過2/5，不需更換觸指。然后將 00號(hào)砂布?jí)|在細(xì)平板下輕輕打磨，使接觸面平整并具有金屬光澤，盡量保持鍍銀層少損壞。對(duì)于完好觸指和觸頭用汽油、白布清洗接觸面，并用白棉布在接觸面表面抽擦，去除表面表面氧化膜及污垢，并涂上適量的中性凡士林。

使用回路電阻測試儀對(duì)5002隔離開關(guān)3相進(jìn)行測試，各相回路電阻為：A相為114μ?；B相為112μ?；C相為121μ?。根據(jù)廠家產(chǎn)品參數(shù)可知其單相回路電阻不允許大于125μ?，各相回路電阻合格。

3.3 檢修后整體調(diào)試

根據(jù)檢修要求，對(duì)刀閘本體進(jìn)行解體檢修后，需對(duì)5002隔離開關(guān)進(jìn)行整體調(diào)試，調(diào)試步驟如下：

1）用手動(dòng)操作緩慢合閘及分閘，觀察主刀閘系統(tǒng)動(dòng)作是否靈活，有無卡澀，輔助開關(guān)切換位置是否正確；三相并能同步到位。

2）隔離開關(guān)主刀閘合閘后左、右觸頭間隙為15～20mm，接觸后應(yīng)上、下對(duì)稱，允許上、下偏差≤5mm，夾緊度用0.05mm×10mm的塞尺進(jìn)行檢查。

3）三相合閘不同期性≤6mm。

4）電動(dòng)操作主刀閘合、分各5次動(dòng)作可靠。通電前要手動(dòng)將主刀閘處于半分、半合位置，接通電源，慎重按下合閘或分閘按鈕，隨之按下急停按鈕，模擬點(diǎn)動(dòng)操作，注意觀察主軸轉(zhuǎn)向，確認(rèn)正確的操動(dòng)方向。如果方向相反，則須調(diào)整電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，進(jìn)行電動(dòng)分、合操作，檢查電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)向與主刀閘分、合閘運(yùn)動(dòng)方向是否對(duì)應(yīng)。

4 GW5隔離開關(guān)發(fā)熱預(yù)防措施

1）加強(qiáng)新裝隔離開關(guān)驗(yàn)收工作。部分新出廠產(chǎn)品裝配質(zhì)量不過關(guān)，會(huì)出現(xiàn)螺栓緊固不到位等情況，特別是接線座內(nèi)部不易發(fā)現(xiàn)，必將給設(shè)備運(yùn)行帶來隱患。因此，對(duì)于新安裝設(shè)備，必須嚴(yán)格把好驗(yàn)收關(guān)，對(duì)于重要部位接頭，應(yīng)測試接頭接觸電阻和溫升試驗(yàn)，驗(yàn)收時(shí)逐一把關(guān)每一部位，檢查結(jié)合部件的密合情況、螺絲固定情況；檢查隔離開關(guān)的同期性、水平同位，支柱垂直情況，合上隔離開關(guān)后動(dòng)靜觸頭的密合情況和水平同線情況，彈簧受力要均衡。

2）做好過熱缺陷的早期診斷工作。可在隔離開關(guān)的接線座、觸頭等部位貼試溫蠟片或涂變色漆，使運(yùn)行人員能在巡視中及時(shí)發(fā)現(xiàn)過熱缺陷。最好能定期或不定期開展紅外線測溫工作，或采用溫度在線監(jiān)測技術(shù)，更準(zhǔn)確地掌握設(shè)備的即時(shí)溫度、溫升等運(yùn)行狀況。

3）提高工作人員崗位技能。運(yùn)行人員在隔離開關(guān)操作過程中應(yīng)迅速拉合，降低觸頭之間的燃弧時(shí)間，并保證隔離開關(guān)合閘到位。檢修人員在檢修過程中，嚴(yán)格按照檢修工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，定期做好隔離開關(guān)的檢修維護(hù)工作，提高檢修質(zhì)量。檢修完成后，認(rèn)真檢查隔離開關(guān)是否分合到位，動(dòng)靜觸頭是否結(jié)合緊密，防止因隔離開關(guān)動(dòng)靜觸頭接觸不良導(dǎo)致發(fā)熱。

5 結(jié)論

本文對(duì)隔離開關(guān)的發(fā)熱原因進(jìn)行了分析，結(jié)合曹家變GW5型隔離開關(guān)發(fā)熱故障介紹了處理措施，對(duì)其發(fā)熱故障處理檢修有實(shí)用參考價(jià)值。同時(shí)給出了其發(fā)熱預(yù)防措施，盡量降低其發(fā)熱可能性，避免因其發(fā)熱造成事故，確保安全生產(chǎn)。

[1] 王樹聲.變電檢修上[M].北京:中國電力出版社,2012.

[2] 王樹聲.變電檢修下[M].北京:中國電力出版社,2012.

[3] 張偉.高壓隔離開關(guān)觸頭導(dǎo)電性失效研究[D].北京:華北電力大學(xué),2011.

[4] 湘能開關(guān).GW5-系列戶外交流高壓隔離開關(guān)說明書[K],長沙:2006.