李旭

摘要：隔離開(kāi)關(guān)操作過(guò)程中最嚴(yán)重的狀態(tài)就是有電弧產(chǎn)生無(wú)法熄滅，進(jìn)而引起相間短路造成電網(wǎng)事故。電弧是等離子體，質(zhì)量極輕，電弧區(qū)內(nèi)氣體的流動(dòng)，包括自然對(duì)流以及外界甚至電弧電流本身產(chǎn)生的磁場(chǎng)都會(huì)使電弧受力改變形狀，拉長(zhǎng)、卷曲形成十分復(fù)雜的形狀。其運(yùn)動(dòng)速度可達(dá)每秒幾百米，因此需要迅速地熄滅電弧以免發(fā)生事故。

關(guān)鍵詞：隔離開(kāi)關(guān);異常電弧;處理

現(xiàn)場(chǎng)倒閘操作中以下問(wèn)題需要正確處理否則會(huì)引起事故，造成嚴(yán)重后果：

1、拉開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)時(shí)若有異常電弧出現(xiàn)應(yīng)怎么處理？

2、合上隔離開(kāi)關(guān)時(shí)若有異常電弧出現(xiàn)應(yīng)怎么處理？

3、倒母線翻排操作中，當(dāng)合上某設(shè)備的一把母線隔離開(kāi)關(guān)后拉開(kāi)其另一把母線隔離開(kāi)關(guān)時(shí)有異常電弧出現(xiàn)應(yīng)怎么處理？

4、電動(dòng)分合隔離開(kāi)關(guān)的操作中電動(dòng)機(jī)構(gòu)故障不能繼續(xù)分合閘時(shí)應(yīng)怎么處理？

處理以上問(wèn)題前必須先弄清楚操作中電弧產(chǎn)生的原因。

電弧是一種氣體放電現(xiàn)象。各種用電設(shè)備投入或者退出電路，當(dāng)其在大氣中開(kāi)斷時(shí)，只要電源電壓超過(guò)12～20V，被開(kāi)斷的電流超過(guò)0.25～1A，在動(dòng)靜觸頭間（簡(jiǎn)稱(chēng)弧隙）就會(huì)產(chǎn)生一團(tuán)溫度極高、發(fā)出強(qiáng)光、能導(dǎo)電的近似圓柱形的氣體，此即為電弧。比如銅觸頭間的最小生弧電壓為13V，最小生弧電流為0.43A，開(kāi)斷220V交流電路時(shí)產(chǎn)生電弧的最小電流為0.5A。

碰撞游離是電弧發(fā)生的主要原因，觸頭間的強(qiáng)電場(chǎng)，是電弧發(fā)生的必要條件，弧隙介質(zhì)的熱游離則是維持電弧燃燒的主要因素。

大氣中，每厘米長(zhǎng)電弧的維持電壓只有15V左右。在100kV電壓下開(kāi)斷僅5A的電流時(shí)，電弧長(zhǎng)度可達(dá)7m。電流更大時(shí)，可達(dá)30m。

隔離開(kāi)關(guān)正常開(kāi)斷小電流電路時(shí)，由于電流很小，場(chǎng)強(qiáng)發(fā)射、熱電發(fā)射相對(duì)較弱，熱游離弱，電弧燃燒的主要是空氣絕緣間隙中氣體游離介質(zhì)，電弧呈天藍(lán)色。隨著觸頭分開(kāi)的距離增大，觸頭間的電場(chǎng)強(qiáng)度迅速減小，場(chǎng)強(qiáng)發(fā)射和熱電發(fā)射、熱游離進(jìn)一步減弱;距離不斷增大，電弧被拉長(zhǎng)，自然冷卻和去游離產(chǎn)生，動(dòng)靜觸頭間隙間空氣絕緣介質(zhì)不斷恢復(fù)，電弧熄滅，電路才被開(kāi)斷;當(dāng)誤開(kāi)斷大電流電路時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)發(fā)射、熱電發(fā)射相對(duì)較強(qiáng)，熱游離強(qiáng)，同時(shí)在高溫的作用下（電弧中心部分維持的溫度可達(dá)5000℃以上），氣體中性質(zhì)點(diǎn)的不規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)速度增加，場(chǎng)強(qiáng)發(fā)射、熱電發(fā)射、熱游離不斷加強(qiáng)，電弧燃燒大量金屬觸頭游離介質(zhì)，開(kāi)斷的電流越大熱游離現(xiàn)象越大，電弧燃燒的顏色越趨近于觸頭金屬燃燒的顏色。熱游離產(chǎn)生的電子，就足夠形成導(dǎo)電通路，使電弧得以維持。三相電弧不能熄滅被拉長(zhǎng)，最后糾結(jié)在一起造成相間短路事故。

所以隔離開(kāi)關(guān)的操作規(guī)范要求分閘時(shí)要先慢后快，當(dāng)判斷動(dòng)靜觸頭剛分開(kāi)無(wú)異常時(shí)才能繼續(xù)快速分閘！

電路與用電設(shè)備將要接通時(shí)隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)靜觸頭間也會(huì)產(chǎn)生電弧。此時(shí)動(dòng)靜觸頭間隙開(kāi)始變小，電場(chǎng)強(qiáng)度作用下觸頭金屬表面因一次電子發(fā)射（場(chǎng)強(qiáng)發(fā)射或光電發(fā)射、熱電發(fā)射）導(dǎo)致電子逸出，間隙中氣體原子或分子會(huì)因電離（碰撞電離、光電離和熱電離）而產(chǎn)生電子和離子。電子或離子轟擊發(fā)射表面又會(huì)引起二次電子發(fā)射，如此反復(fù)下當(dāng)間隙中離子濃度足夠大時(shí)，間隙被電擊穿而發(fā)生電弧。發(fā)生電弧時(shí)，弧隙中電子、原子及分子互相碰撞，并不斷交換能量，使弧隙中介質(zhì)溫度急劇增加，熱游離產(chǎn)生的電子，就足夠形成導(dǎo)電通路，使電弧得以維持。與開(kāi)斷時(shí)動(dòng)靜觸頭間電弧熄滅是依靠冷卻和去游離不同的是此時(shí)動(dòng)靜觸頭間的間隙從有到無(wú)直至緊密接觸，場(chǎng)強(qiáng)發(fā)射、熱電發(fā)射、熱游離消失，電弧失去了產(chǎn)生基礎(chǔ)而熄滅的。所以隔離開(kāi)關(guān)的操作規(guī)范要求合閘時(shí)要迅速果斷，即使合錯(cuò)了也不能斷開(kāi)！

斷路器可以開(kāi)斷大電流的電路是因?yàn)橛袑?zhuān)設(shè)的滅弧裝置熄滅電弧，隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有專(zhuān)設(shè)的滅弧裝置，不能作開(kāi)斷電流較大的電路，只能進(jìn)行如下操作：

1、主要用于隔離電源，將檢修設(shè)備與帶電設(shè)備用空氣絕緣間隔隔離開(kāi)，使帶電設(shè)備與檢修設(shè)備之間有一明顯可見(jiàn)的斷開(kāi)點(diǎn)。

2、隔離開(kāi)關(guān)與斷路器配合，根據(jù)系統(tǒng)運(yùn)行方式的需要進(jìn)行倒閘操作，改變系統(tǒng)運(yùn)行接線方式。

3、接通或斷開(kāi)小電流電路：拉、合空載母線及直接連接在母線上設(shè)備的電容電流;在正常運(yùn)行情況下拉、合變壓器中性點(diǎn)接地刀閘，拉、合電壓互感器和避雷器;可以拉、合閉路電路中的旁路電流;其它有文件允許的操作。

弄清楚了隔離開(kāi)關(guān)的作用和操作中電弧產(chǎn)生的原理，就可以討論開(kāi)始的問(wèn)題了。

1、拉開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)時(shí)若有異常電弧出現(xiàn)應(yīng)怎么處理：

隔離開(kāi)關(guān)不能開(kāi)斷電流較大的電路，正常情況下拉開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)先慢后快，即將隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)靜觸頭剛分離開(kāi)的時(shí)間段應(yīng)慢，當(dāng)動(dòng)靜觸頭剛分離開(kāi)時(shí)判斷其無(wú)異常（等電位操作應(yīng)無(wú)放電聲和無(wú)電弧產(chǎn)生，非等電位操作產(chǎn)生的電弧應(yīng)為純天藍(lán)色，放電聲清脆）后再繼續(xù)操作將其快速有力地完全分離開(kāi)。如果動(dòng)靜觸頭剛分離開(kāi)時(shí)判斷其有異常（等電位操作時(shí)有較大的放電聲和電弧產(chǎn)生，非等電位操作產(chǎn)生的電弧非純天藍(lán)色，放電聲沉悶像電焊聲）時(shí)應(yīng)立即停止分閘操作改為反向合閘操作將其動(dòng)靜觸頭緊密連接并鎖止操作機(jī)構(gòu)后，停止操作查明原因。未查明原因并可靠處理前不得繼續(xù)操作。

2、合上隔離開(kāi)關(guān)時(shí)若有異常電弧出現(xiàn)應(yīng)怎么處理？

隔離開(kāi)關(guān)不能拉合電流較大的電路，正常情況下合上隔離開(kāi)關(guān)操作時(shí)應(yīng)迅速果斷毫不猶豫地一步合閘到位，即使在操作過(guò)程中有異常電弧出現(xiàn)也不能再拉開(kāi)。必須再次拉開(kāi)時(shí)應(yīng)重新執(zhí)行操作規(guī)定檢查其具備分閘條件并核對(duì)無(wú)誤后方能拉開(kāi)。

出現(xiàn)以上問(wèn)題的可能原因?yàn)椋?/p>

a）等電位操作條件不滿足出現(xiàn)異常：

1 雙母線設(shè)備倒母線操作時(shí)各種原因造成的非等電位操作：

1）聯(lián)接兩段母線的母聯(lián)斷路器偷跳或各種原因引起的非全相合閘狀態(tài)和母聯(lián)斷路器的母

線隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)靜觸頭接觸不良接觸電阻過(guò)大造成的兩段母線間不處于等電位狀態(tài)，造成

隔離開(kāi)關(guān)拉合了上述原因引起的兩段母線間的不平衡電流;

2）電氣設(shè)備倒母線操作“先合后拉”時(shí)，先合的母線隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)靜觸頭接觸不良接觸電

阻過(guò)大，造成“后拉”的隔離開(kāi)關(guān)開(kāi)斷了接觸電阻引起的負(fù)荷電流。

2 簡(jiǎn)易旁路母線帶路操作時(shí)各種原因造成的非等電位操作：

1）環(huán)路中連接的某臺(tái)斷路器偷跳或各種原因引起的非全相合閘狀態(tài);

上述原因?qū)⒃斐捎酶綦x開(kāi)關(guān)解合閉合環(huán)路時(shí)拉合了該斷路器兩側(cè)間不平衡電流

2）環(huán)路中連接的隔離開(kāi)關(guān)中有動(dòng)靜觸頭接觸不良，接觸電阻過(guò)大現(xiàn)象。

上述原因?qū)⒃斐捎酶綦x開(kāi)關(guān)解合閉合環(huán)路時(shí)拉合了接觸電阻引起的負(fù)荷電流。

b）非等電位操作時(shí)出現(xiàn)異常

電氣設(shè)備停送電操作或類(lèi)似操作屬于非等電位操作。

1 設(shè)備停電時(shí)拉開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)時(shí)出現(xiàn)異常電弧

2設(shè)備送電時(shí)合上隔離開(kāi)關(guān)時(shí)出現(xiàn)異常電弧

電氣設(shè)備停送電操作規(guī)定：停電時(shí)先拉開(kāi)斷路器，再拉開(kāi)負(fù)荷側(cè)隔離開(kāi)關(guān)，最后拉開(kāi)母線側(cè)側(cè)隔離開(kāi)關(guān);送電時(shí)操作順序與停電時(shí)相反。

當(dāng)斷路器分閘后，正常情況下該電路中已無(wú)較大的電流存在，僅有較小的對(duì)地電容電流或其它一些符合隔離開(kāi)關(guān)拉合電路的要求的情況，如果操作中出現(xiàn)異常電弧可能由以下原因引起：

1）斷路器出現(xiàn)偷合情況，造成帶負(fù)荷拉合隔離開(kāi)關(guān)

2）設(shè)備有故障，造成隔離開(kāi)關(guān)拉合故障電流

出現(xiàn)上述任何情況都應(yīng)立即停止操作，保留現(xiàn)場(chǎng)，匯報(bào)上級(jí)主管部門(mén)等候處理。出現(xiàn)異常的相關(guān)設(shè)備應(yīng)經(jīng)檢修試驗(yàn)合格后才能繼續(xù)投入運(yùn)行。

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