張磊 錢開一 仇文藝

摘 要： 戶外式閘刀是大量運(yùn)用在我國(guó)變電站內(nèi)一種變電一次設(shè)備，用于隔離電源、倒閘操作、用以連通和切斷小電流電路。本文列舉了戶外式閘刀在運(yùn)行中容易出現(xiàn)的多種普遍性故障，并針對(duì)不同的故障給出了在運(yùn)維、檢修方面的消缺建議。

關(guān)鍵詞： 閘刀；戶外式；故障；消缺建議

戶外式閘刀介紹

閘刀又成為“隔離開關(guān)”（Isolating switch），是一種主要用于“隔離電源、倒閘操作、用以連通和切斷小電流電路”、無(wú)滅弧功能的開關(guān)器件。閘刀主要用來(lái)將高壓配電裝置中需要停電的部分與帶電部分可靠地隔離，以保證檢修工作的安全。閘刀具有明顯的斷開點(diǎn)，但是沒(méi)有滅弧裝置，因此不能用來(lái)切斷負(fù)荷電流或短路電流，否則在高壓作用下，斷開點(diǎn)將產(chǎn)生強(qiáng)烈電弧，并很難自行熄滅，甚至可能造成飛?。ㄏ鄬?duì)地或相間短路），燒損設(shè)備，危及人身安全，這就是所謂“帶負(fù)荷拉閘刀”的嚴(yán)重事故。

閘刀按照裝設(shè)地點(diǎn)可以分為戶內(nèi)式和戶外式兩大類。其中戶內(nèi)式主要是GIS組合電器，即把開關(guān)、閘刀、接地閘刀全部封裝在充滿SF6氣體的罐體內(nèi)，和空氣絕緣，因此故障少，運(yùn)行可靠，缺點(diǎn)是投資大，經(jīng)濟(jì)性較差。我國(guó)采用的絕大多數(shù)為戶外式閘刀，優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低廉，對(duì)環(huán)境要求不高。缺點(diǎn)是閘刀在戶外要承受風(fēng)、雨、雪、污穢、凝露、冰及濃霜等作用，故障率較高，因此這是變電檢修經(jīng)常遇到的工作內(nèi)容之一，下文對(duì)閘刀一些普遍性故障進(jìn)行具體分析。

一、閘刀底座故障

底座最常見(jiàn)的故障部分就是軸承部位。由于軸承部分需要潤(rùn)滑油，隨著運(yùn)行年限的增加以及空氣腐蝕，造成潤(rùn)滑油干，或者潤(rùn)滑油結(jié)塊，藏污嚴(yán)重，軸承運(yùn)轉(zhuǎn)阻力很大；或者軸承銹蝕非常嚴(yán)重，造成軸承抱死，閘刀分合拒動(dòng)。另外底座軸承與傳動(dòng)系統(tǒng)相連部位（如機(jī)構(gòu)主軸、轉(zhuǎn)動(dòng)臂、連桿的活動(dòng)位置等）如果銹蝕，也會(huì)導(dǎo)致閘刀分合困難或者分合不到位。

消缺建議：對(duì)軸承及銹蝕部件進(jìn)行徹底解體大修，對(duì)于已經(jīng)銹死的元件進(jìn)行整體更換，對(duì)有輕微銹蝕的部件進(jìn)行清洗。在更換結(jié)束后加強(qiáng)防銹措施，涂抹防銹油，如果是帶注油孔的底座要進(jìn)行疏通，注入新的潤(rùn)滑油。

二、盆式絕緣子故障

盆式絕緣子俗稱瓷瓶，屬于外絕緣，在運(yùn)行中會(huì)受到導(dǎo)線的重力和張力、風(fēng)力、覆冰重量、絕緣子自重、導(dǎo)線振動(dòng)、設(shè)備操作機(jī)械力、短路電動(dòng)力、地震和其他機(jī)械力的作用，造成外絕緣閃絡(luò)。同時(shí)隨著周圍環(huán)境的變化，污穢程度日益加重，瓷柱的爬電距離和對(duì)地絕緣距離也會(huì)低于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

消缺建議：更換新的瓷柱，以增加爬電距離和瓷柱高度、提高整體絕緣水平。或者采取帶電清掃，加強(qiáng)清掃力度，給瓷瓶增加硅橡膠傘裙以增大爬距和噴涂RTV涂料。

值得一提的是戶外雙柱平開式閘刀，這種閘刀的支持瓷瓶承擔(dān)著支持和傳動(dòng)的作用，導(dǎo)線拉力和閘刀分、合閘時(shí)的阻力共同作用于支持瓷瓶，使其產(chǎn)生操作時(shí)的扭矩和彎矩，若安裝調(diào)試不當(dāng)或操作傳動(dòng)系統(tǒng)有阻滯卡澀現(xiàn)象時(shí)，支持瓷瓶受到的附加扭矩和彎矩更大（形成附加應(yīng)力），當(dāng)附加扭矩和彎矩大于支持瓷瓶的抗彎強(qiáng)度時(shí)，會(huì)導(dǎo)致瓷瓶發(fā)生斷裂。

消缺建議：加強(qiáng)對(duì)操作傳動(dòng)系統(tǒng)的維護(hù)，減小絕緣子在操作過(guò)程中所受的應(yīng)力。同時(shí)在運(yùn)行時(shí)進(jìn)行超聲波探傷和紅外測(cè)溫，及時(shí)發(fā)現(xiàn)絕緣子內(nèi)在故障并及時(shí)停電處理。

三、傳動(dòng)部件故障

傳動(dòng)部件是閘刀操作時(shí)最容易發(fā)生故障的部件，如操作失靈，如拒動(dòng)或分、合閘不到位，又如雖可操作但會(huì)發(fā)出異響等。產(chǎn)生這種情況的主要原因是垂直連桿出現(xiàn)銹蝕、打滑，各部軸銷、連桿、拐臂銹蝕卡澀、彎曲變形或調(diào)節(jié)不當(dāng)，或者是垂直連桿直接斷裂，造成閘刀拒分拒合、分合閘不到位或三相不同期。還有早期使用的機(jī)構(gòu)箱容易進(jìn)水、凝露和受潮，轉(zhuǎn)動(dòng)軸承防水性能差，又無(wú)法添加潤(rùn)滑油。閘刀長(zhǎng)期不操作就會(huì)出現(xiàn)機(jī)構(gòu)卡澀、軸承銹死的情況，這時(shí)強(qiáng)行操作往往導(dǎo)致部件損壞變形。

另外值得一提的是垂直伸縮式折臂式閘刀（也稱剪刀式閘刀），這種閘刀型號(hào)較老，設(shè)計(jì)時(shí)未考慮周到，合閘終止時(shí)導(dǎo)電主操作拐臂如果不過(guò)死點(diǎn)就會(huì)造成合閘不到位，導(dǎo)電接觸面積過(guò)?。环珠l時(shí)其動(dòng)觸頭刀口開口距離一旦不夠，主刀頭就下不來(lái)導(dǎo)致無(wú)法分閘，故障率極高。

消缺建議：更換有問(wèn)題的傳動(dòng)零部件，調(diào)整潤(rùn)滑齒輪和傳動(dòng)連桿至合適位置，緊固元件固定螺栓防止松動(dòng)。對(duì)于采用老式機(jī)構(gòu)箱的閘刀或者剪刀式閘刀，建議在變電站技改大修時(shí)直接全部更換為新型閘刀。

四、導(dǎo)電回路故障

導(dǎo)電部分是閘刀中溫度最高的部件，產(chǎn)生故障的原因也最為復(fù)雜。故障的主要情況為為發(fā)熱、燒損乃至燒毀等嚴(yán)重情況。當(dāng)閘刀的動(dòng)觸頭插入觸指后，是靠觸指壓緊彈簧保持合閘接觸狀態(tài)。這種靠彈簧張力的閘刀，可能因?yàn)橹笁壕o彈簧壓力（拉力）達(dá)不到要求，可能因?yàn)橛|指接觸不良造成，也可能因?yàn)殚L(zhǎng)期運(yùn)行后接觸面氧化、銹蝕、燒傷、附著污穢等原因使接觸電阻增加，導(dǎo)致了閘刀導(dǎo)電回路異常發(fā)熱。另外如果接觸面內(nèi)污垢增多，清理又不及時(shí)或是導(dǎo)電膏涂抹太當(dāng)，干涸后造成接觸面接觸電阻變大也會(huì)導(dǎo)致發(fā)熱。同時(shí)在合閘狀態(tài)運(yùn)行條件下，閘刀的彈簧長(zhǎng)期受壓縮（拉伸）導(dǎo)致彈性變差，并由于工作電流引起發(fā)熱，雪上加霜，就會(huì)造成燒損。如果有些觸頭鍍銀層工藝差，標(biāo)準(zhǔn)涂層厚度達(dá)不到，運(yùn)行沒(méi)幾年就大幅磨損，露出內(nèi)部的銅質(zhì)，在高溫和接觸面積逐漸減少的雙重作用下，最終燒毀。

消缺建議：閘刀導(dǎo)電部分的發(fā)熱故障究其根本，是導(dǎo)電回路中的若干個(gè)接觸點(diǎn)的接觸電阻變大。此最有效的辦法就是平時(shí)運(yùn)行時(shí)通過(guò)紅外測(cè)溫，及時(shí)發(fā)現(xiàn)發(fā)熱故障并報(bào)修，檢修人員通過(guò)測(cè)量回路電阻來(lái)確認(rèn)是否存在隱患，及時(shí)安排停電處理，清潔修復(fù)接觸面或更換損壞的導(dǎo)電部件，保證接觸面的壓緊度使接觸電阻變小。另外對(duì)于老化的彈簧和鍍銀不過(guò)關(guān)，也要通知廠家人員來(lái)一并更換新彈簧和拋光打磨后重新鍍銀，直至符合標(biāo)準(zhǔn)為止。

五、其他故障和總結(jié)

除了以上列舉的四點(diǎn)，閘刀還可能出現(xiàn)熱耦繼電器損壞、電動(dòng)機(jī)故障、電源缺相、機(jī)械閉鎖和電氣閉鎖失靈等其他故障現(xiàn)象。處理這些故障時(shí)一定要對(duì)癥下藥，如電動(dòng)操作閘刀時(shí)不動(dòng)作，若根本沒(méi)啟動(dòng)聲音就可能是電動(dòng)機(jī)故障，若兩相動(dòng)作另外一相未動(dòng)作就是電源缺相，若三相有啟動(dòng)聲音但是閘刀沒(méi)反應(yīng)就可能是機(jī)械閉鎖卡死。只有仔細(xì)檢查并針對(duì)性處理才能有效解決故障。

隨著近年來(lái)科技的發(fā)展，智能變電站發(fā)展迅速，二次保護(hù)設(shè)備故障概率大大降低，但是一次設(shè)備如閘刀卻發(fā)展較慢，隨著運(yùn)行年限的增加，各部件老化、失靈等問(wèn)題開始顯現(xiàn)，由此導(dǎo)致的缺陷開始增多，只有加強(qiáng)工藝質(zhì)量管理，根據(jù)閘刀自身結(jié)構(gòu)進(jìn)行靈活處理；加強(qiáng)日常巡檢維護(hù)，及時(shí)掌握閘刀運(yùn)行狀況，發(fā)現(xiàn)故障盡快查明原因并排除隱患，才能保障閘刀更安全的可靠運(yùn)行。