鄭躍斌+陳振昕+楊濟溦

摘 要：隔離開關(guān)，是在電路中起隔離作用的，它本身的工作原理及結(jié)構(gòu)比較簡單，但是由于使用量大，工作可靠性要求較高。受環(huán)境等因素影響，隔離開關(guān)觸頭容易發(fā)生生銹或卡澀現(xiàn)象，造成觸頭發(fā)熱或影響正常操作，這些都對設(shè)備安全存在很大的隱患，所以本文討論了一種用于110kV隔離開關(guān)觸頭的應(yīng)急潤滑裝置的實現(xiàn)方式，旨在為變電運行人員提供一個便捷的工具，在設(shè)備無須停電的情況下，對其進行潤滑除銹，保障設(shè)備安全運行。

關(guān)鍵詞：隔離開關(guān)；生銹；潤滑

中圖分類號：TM452 文獻標識碼：A

1.概述

操作設(shè)備或線路停復(fù)電是變電運行工作中最重要的組成部分。近幾年來，隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，居民用電量急劇上升，特別是工業(yè)用電，為了更好地保障居民用電，對變電設(shè)備的安全運行要求也隨之更高，除了在變電運行日常工作中需要加強巡視，及時發(fā)現(xiàn)缺陷并消缺外，還必須每年對設(shè)備進行定檢維護，確保電氣設(shè)備安全穩(wěn)定運行。在高壓電氣設(shè)備消缺和定檢維護時，需要將電氣設(shè)備轉(zhuǎn)檢修，這時運行人員需要將檢修的設(shè)備或線路與電源用一個明顯斷開點隔開，以保證檢修人員和設(shè)備的安全，而隔離開關(guān)的作用就是斷開無負荷電流的電路，使所檢修的設(shè)備與電源形成明顯的斷開點，所以隔離開關(guān)在停復(fù)電操作中有著極為重要的作用。

2.目的和意義

操作設(shè)備或線路停復(fù)電都需要操作隔離開關(guān)來形成明顯的斷開點，將檢修的設(shè)備或線路與電源隔離開，以保障檢修人員和設(shè)備的安全，但由于南方空氣較為潮濕，天氣又變化多端，室外隔離開關(guān)觸頭以及一些機械傳動部分等容易受環(huán)境等因素影響而發(fā)生生銹或卡澀現(xiàn)象，造成觸頭發(fā)熱或影響正常操作，這些都對設(shè)備安全存在很大的隱患。以往我們在巡視中發(fā)現(xiàn)隔離開關(guān)觸頭生銹發(fā)熱時，只能通過加強關(guān)注，待發(fā)現(xiàn)其發(fā)熱溫度達到缺陷標準再上報缺陷，待專業(yè)班組到站進行停電檢修維護。但專業(yè)班組通常工作比較多、人手不太夠，待其到站進行消缺耗時較長，而這段時間就只能通過運行人員加強巡視來關(guān)注，對設(shè)備、電網(wǎng)的安全運行仍存在很大安全隱患，甚至有可能使隱患范圍進一步擴大，造成更大的損失。

出于改善以上現(xiàn)狀的考慮，我們按照“運行參與檢修”的理念，提出設(shè)計一款應(yīng)用于110kV隔離開關(guān)觸頭的應(yīng)急潤滑裝置（以下稱“應(yīng)急潤滑裝置”）的想法。在我們局，110kV電壓等級的變電站是最多的，也都是屬于無人值班站，假如發(fā)現(xiàn)該站內(nèi)隔離開關(guān)觸頭生銹或?qū)е掳l(fā)熱，因地理位置、人手等原因，在專業(yè)班組到站維護之前，運行人員無法隨時對其進行加強關(guān)注，這就有可能使隱患進一步擴大，所以我們的提議首先是基于110kV電壓等級的。應(yīng)急潤滑裝置，讓我們運行人員在巡視發(fā)現(xiàn)隔離開關(guān)觸頭生銹卡澀時，無須設(shè)備停電即可潤滑維護，及時消除隱患，避免隱患進一步擴大，保障設(shè)備、電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行，同時也可減少專業(yè)班組人力物力的投入，大大提高工作效率，也能保證現(xiàn)場操作人員的人身安全。

3.設(shè)計思路

對于應(yīng)急潤滑裝置，我們希望實現(xiàn)的目標是：無須設(shè)備停電即可維護，操作簡便。經(jīng)過討論研究，我們對應(yīng)急潤滑裝置提出一個初步設(shè)想：以相應(yīng)電壓等級的絕緣桿作為支撐架，在絕緣桿頂端安裝一個用絕緣材料設(shè)計制作成的支撐盒子，在盒內(nèi)放置有控制裝置和防銹潤滑劑，將放置有潤滑劑的絕緣盒子噴口對準隔離開關(guān)觸頭的生銹部位，同時用遙控器對控制裝置進行遠控，使其壓住潤滑劑的噴嘴，噴出潤滑劑進行潤滑。其中，對于控制裝置的選擇設(shè)計是其中的一個難點，剛開始大家提出了兩個方案，一個是使用氣壓裝置，另外一個是使用推拉式電磁鐵裝置，經(jīng)過討論和分析對比，相對于氣壓裝置，推拉式電磁鐵裝置的力度較大，能使?jié)櫥瑒﹪姵龅纳涑梯^遠，而且具有控制方便、壽命較長、維護簡單等優(yōu)點，故將推拉式電磁鐵裝置確定為最終的實現(xiàn)方案。

4.可行性分析

我們從設(shè)想中組成應(yīng)急潤滑裝置的各個部分來進行可行性探討。首先是絕緣桿，現(xiàn)有絕緣桿經(jīng)過多年使用驗證，其絕緣水平足夠滿足應(yīng)急潤滑裝置的要求；接著是控制裝置部分，推拉式電磁鐵通電后的吸力有60N，能夠滿足按壓潤滑劑的需求，但因其推拉行程只有10mm，比較短，所以我們可采用杠桿原理，設(shè)定一個合理的支點，用壓桿來轉(zhuǎn)換，以滿足按壓潤滑劑的需求，所以只要設(shè)計合理，這個是可以實現(xiàn)的，而推拉式電磁鐵只要通電就會動作，加之設(shè)備帶電運行，我們無法近距離操作，需要在底下遠程控制，所以我們可以在控制裝置中的推拉式電磁鐵和電源之間串入一個遙控觸點，通過遙控器控制該觸點的分合，從而對推拉式電磁鐵進行控制；最后是需要設(shè)計一個可以將控制裝置和潤滑劑等組合在一起的金屬固件和絕緣外殼，對于金屬固件，就目前的普遍的金屬加工工藝而言，這個可以在我們選定以上部件后，根據(jù)實際部件尺寸，設(shè)計出合理的連接結(jié)構(gòu)，就可以將潤滑劑和控制裝置組合固定在一起，然后再用塑料等絕緣材料設(shè)計制作出一個可以將固定在一起的潤滑劑和控制裝置包裝起來的外殼，從而滿足該裝置的需求，這個也不難。綜上所述，應(yīng)急潤滑裝置的初步設(shè)想，就目前的技術(shù)水平來說，是能夠順利實現(xiàn)的。

5.各項技術(shù)指標

經(jīng)過設(shè)計研究和制作，我們研制成功應(yīng)急潤滑裝置各部分的主要技術(shù)指標如下：（1）絕緣桿。本潤滑裝置采用適合電壓等級的絕緣桿來作為支撐架，絕緣桿采用高強度玻璃纖維制造，長度可根據(jù)使用需求伸縮調(diào)節(jié)，且出廠時均通過相應(yīng)測試電壓的測試，具有良好的絕緣性能。其桿頂端裝設(shè)有高強度鋁合金萬用接頭，可牢固連接各種功能的金屬工具頭，使用擴展性強。（2）控制裝置：①推拉式電磁鐵。推拉式電磁鐵是根據(jù)電磁原理，利用電源電流使電磁鐵的磁線圈產(chǎn)生磁力，再通過彈簧形成一個可以推、拉的動作，就像活塞一樣運動。經(jīng)過對比選擇，本裝置采用了清市磯法電氣公司生產(chǎn)的型號為JF-1250B的推拉式電磁鐵，其溫度特性和吸力特性比較滿足本裝置需求，具體的參數(shù)如下：電壓：12VDC；電流：360mA；行程：10mm；吸力：60N。②電源。根據(jù)推拉式電磁鐵的電源電壓參數(shù)，本控制裝置采用12V可充電電池向電磁鐵供電，可反復(fù)充電，使用方便。③遙控開關(guān)。本裝置在電源和電磁鐵中間串入一個12V單路無線接收器，設(shè)置為常開型，工作方式為點動，用無線遙控器來控制接收器中繼電器觸點的閉合，實現(xiàn)電磁鐵的推拉遠控，使?jié)櫥瑒﹪姵觥＿b控開關(guān)具有配套簡單、遙控距離長、使用安全可靠的優(yōu)點。（3）組合金屬固件。根據(jù)應(yīng)急潤滑裝置的各部件的尺寸及組裝要求，我們使用AutoCAD合理設(shè)計出幾部分金屬固件，并用車床加工，將潤滑劑及控制系統(tǒng)部分組裝在一起，形成一個整體，如圖1所示。（4）絕緣外殼。根據(jù)使用金屬固件組裝在一起的裝置，合理設(shè)計加工出一個使用塑料等絕緣材料制作成的外殼將其包裝起來，一方面美觀，另一方面可絕緣和防水。

6.應(yīng)用效果

該應(yīng)急潤滑裝置已成功研制，并在500kV韓江變電站進行了應(yīng)用，效果良好，如在一次巡視過程中發(fā)現(xiàn)3393刀閘觸頭生銹，使用該裝置成功在短時內(nèi)清除了刀閘觸頭的銹蝕，避免觸頭因銹蝕產(chǎn)生的發(fā)熱及以后該隔離開關(guān)操作中出現(xiàn)卡澀等情況發(fā)生。

本裝置研制成功后將進一步推廣延伸至電壓等級更高的領(lǐng)域，如220kV隔離刀閘觸頭及傳動部分，由檢修人員在定期維護中進行潤滑操作，減少隔離開關(guān)因機構(gòu)銹蝕卡澀導(dǎo)致操作受阻的情況發(fā)生，提高設(shè)備安全性，同時定期地進行隔離開關(guān)觸頭潤滑可以提高倒閘操作順暢性，使拉合刀閘更易于操作，提高操作效率。

參考文獻

[1]郭鳳儀，李靖.電器學[M].北京：機械工業(yè)出版社，2013.