武 波,吳金蓮

(國網(wǎng)甘肅省電力公司 定西供電公司，甘肅 定西 743000)

0 引 言

隨著城市電網(wǎng)的發(fā)展和電網(wǎng)負(fù)荷的不斷增加，剪刀式隔離開關(guān)越來越多的運用到各個變電站，例如GW16-363、GW22A-126DW等型號隔離開關(guān)。此種設(shè)備在眾多型號隔離開關(guān)中屬于結(jié)構(gòu)最復(fù)雜的一種，在現(xiàn)場，運維人員對此種刀閘分合閘到位情況難以準(zhǔn)確判斷，檢修人員在日常檢修過程中調(diào)試難度較大。加之地理環(huán)境條件的影響，隔離開關(guān)上導(dǎo)電臂通常存在卡澀合不到的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致接觸部位發(fā)熱的機率越來越頻繁。針對此問題，需在利用紅外檢測技術(shù)開展隔離開關(guān)發(fā)熱缺陷檢測、跟蹤分析的同時，加強剪刀式隔離開關(guān)關(guān)鍵部位檢修工藝培訓(xùn)，指導(dǎo)檢修人員掌握此種隔離開關(guān)的檢修工藝要求，熟悉剪刀式隔離開關(guān)的薄弱環(huán)節(jié)及故障處理方法。因此，為及時有效地處理因剪刀式隔離開關(guān)發(fā)熱引發(fā)的電網(wǎng)故障，筆者結(jié)合檢修工藝及日常運維質(zhì)量問題，剖析剪刀式隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)原理，對剪刀式隔離開關(guān)故障的原因、性質(zhì)進(jìn)行了探討分析并提出改進(jìn)處理方法。

1 剪刀式隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)原理剖析

1.1 隔離開關(guān)機構(gòu)

以GW22A-126型為例，該型號隔離開關(guān)(見圖1)是單柱垂直伸縮式隔離開關(guān)，由三個單極組成。主要包括：底座、支柱絕緣子、旋轉(zhuǎn)絕緣子、主閘刀、靜觸頭、操動機構(gòu)等。

圖1 GW22A-126型隔離開關(guān)

主閘刀(圖1，序號6)采用單臂伸縮式結(jié)構(gòu)，由上管裝配、下管裝配、基座等組成。動觸頭裝在上管裝配的頂部，觸片有較長的接觸面，外側(cè)有不銹鋼彈簧，接觸壓力由頂壓脫扣裝置產(chǎn)生并保持穩(wěn)定的數(shù)值，在觸指和觸頭上有電流流過的區(qū)域都鍍有石墨銀?；嫌薪泳€端子板用來連接到電網(wǎng)上。靜觸頭(圖1，序號7)由靜觸桿、鋁絞線與橫擔(dān)鋁板裝配組成。

1.2 隔離開關(guān)的動作原理

CJ型電動機操動機構(gòu)通過接頭、垂直連桿、底座轉(zhuǎn)軸驅(qū)動旋轉(zhuǎn)絕緣子轉(zhuǎn)動135°。旋轉(zhuǎn)絕緣子與基座的旋轉(zhuǎn)法蘭相連，通過由拐臂、連桿構(gòu)成的四連桿系統(tǒng)改變力的方向，帶動下導(dǎo)電管在垂直面內(nèi)轉(zhuǎn)動。下導(dǎo)電管與齒輪箱相連，上導(dǎo)電管與彎形鑄鋁拐臂相連，下導(dǎo)電管內(nèi)的齒條與齒輪箱的齒輪可靠嚙合，齒輪通過轉(zhuǎn)軸帶動拐臂，從而帶動上導(dǎo)電管隨下導(dǎo)電管的轉(zhuǎn)動而做復(fù)合運動。當(dāng)隔離開關(guān)接近合閘時，使齒輪箱頂端斜面接觸滾輪并推動滾輪沿斜面向上運動，從而推動拉桿運動，使復(fù)位彈簧再次被壓縮，使得觸指平行夾緊靜觸頭導(dǎo)電管，而后夾緊彈簧再次被壓縮，保持觸指夾緊靜觸頭導(dǎo)電管的適當(dāng)壓力值，合閘運動結(jié)束。

分閘操作過程與此相反，使上下導(dǎo)電桿折疊，放置于基座上，與靜觸頭間形成清晰可見的垂直斷口。兩從動極通過傳動拐臂、連桿與主動極上的傳動拐臂相連，從而使三極同步動作。

2 隔離開關(guān)發(fā)熱及扯弧現(xiàn)象分析

2.1 刀閘不能正常分閘原因

刀閘上導(dǎo)電桿內(nèi)部上操作管及夾緊彈簧銹蝕，造成上導(dǎo)電桿和上操作管及夾緊彈簧摩擦力增大或卡滯，使刀閘不能正常操作。

2.2 刀閘放電燒損原因分析

(1) 刀閘上導(dǎo)電管內(nèi)部的夾緊彈簧長期受力壓縮，彈簧疲勞應(yīng)力不足，造成動觸指夾緊力不足，動靜觸頭間產(chǎn)生間隙，發(fā)生放電燒損。

(2) 刀閘長時間運行未檢修，各傳動部分由于風(fēng)沙、塵土造成卡滯，使刀閘合不到位。

(3) 隔離刀閘垂直拉桿與機構(gòu)箱輸出軸有滑動現(xiàn)象(輸出軸抱箍無法抱死垂直拉桿)，造成機構(gòu)合閘到位而刀閘動觸頭合不到位。

(4) 隔離刀閘夾緊彈簧、復(fù)位彈簧、平衡彈簧有銹蝕，造成刀閘活塞和各部件無法正常復(fù)位，造成動觸頭無法夾緊。隔離刀閘動觸指分合動作或電弧燒傷，造成動觸指有豁口，使觸頭無法良好的接觸。

以上原因均可造成隔離刀閘合閘不到位，接觸壓力不足，刀閘動靜觸頭接觸不良，存在縫隙，產(chǎn)生放電燒損。

3 處理方法及改進(jìn)措施

3.1 采用外壓式新觸頭進(jìn)行更換

通過上述分析可以提出以下改進(jìn)措施。因風(fēng)沙雨水進(jìn)入上導(dǎo)電桿內(nèi)部導(dǎo)致加緊彈簧銹蝕,影響刀閘合不到位是導(dǎo)致GW22A-126DW型隔離開關(guān)發(fā)熱缺陷的主因，要想根本解決GW22A-126DW型剪刀式隔離開關(guān)的發(fā)熱缺陷，必須改造更換內(nèi)壓式的觸頭結(jié)構(gòu)(見圖2)，將觸指和夾緊彈簧放置在上導(dǎo)電管外側(cè)，上導(dǎo)電管兩端采用硅橡膠密封罩和油封與光滑桿軸的直動密封結(jié)構(gòu)，防止雨水、灰塵等進(jìn)入管內(nèi)，避免造成零部件的銹蝕(見圖3)；與內(nèi)壓式的觸頭相比，外壓式的觸頭結(jié)構(gòu)有效解決上導(dǎo)電臂因進(jìn)沙進(jìn)水造成加緊彈簧卡澀，從而進(jìn)一步解決刀閘無法正常分合及分合不到位的情況。

圖2 改進(jìn)前(彈簧內(nèi)壓式) 圖3 改進(jìn)后(彈簧外壓式)

3.2 合閘位置完善化

判斷剪刀式刀閘是否合閘到位，最重要的兩個指標(biāo)是：上下導(dǎo)電桿是否在一條直線；下導(dǎo)電桿拉桿過死點，為保證這兩個重要指標(biāo)特提出以下措施。

(1) 在刀閘操作前，刀閘由分為變合位，應(yīng)保證上導(dǎo)電管下端的滾輪完全進(jìn)入齒輪箱的凹槽內(nèi)，保證下導(dǎo)電管下部水平拉桿過死點；上下導(dǎo)電桿是在一條直線，確保隔離開關(guān)操作后合到位。因在實際操作過程中，上下導(dǎo)電桿是否在一條直線，沒有明顯標(biāo)記；建議在上下導(dǎo)電桿粘貼對向箭頭標(biāo)記(見圖4)，使運維人員能夠直觀看到上下導(dǎo)電桿是否在一條直線。

圖4 上下導(dǎo)電管貼箭頭標(biāo)記

(2) 隔離刀閘垂直拉桿與機構(gòu)箱輸出軸有滑動現(xiàn)象(輸出軸抱箍無法抱死垂直拉桿)，應(yīng)將原U型螺栓抱箍改進(jìn)為卡齒型螺栓抱箍，有效避免因垂直拉桿力矩過大，造成的抱箍滑移，導(dǎo)致刀閘合不到位。

(3) 頂壓脫扣裝置是來保障隔離開關(guān)的可靠合閘，在風(fēng)力，電動力等外力的作用下，隔離開關(guān)將始終保持在良好的工作狀態(tài)。應(yīng)將頂壓脫扣裝置的絕緣滾輪改為不銹鋼滾輪，杜絕絕緣滾輪出現(xiàn)的易老化、碎裂問題。

(4) 水平四連桿過死點。因旋轉(zhuǎn)絕緣子與基座的旋轉(zhuǎn)法蘭相連，通過由拐臂、連桿構(gòu)組成的四連桿系統(tǒng)改變力的方向，帶動下導(dǎo)電管在垂直面內(nèi)轉(zhuǎn)動。在合閘終了位置，四連桿應(yīng)過死點3°～5°，一方面保證合閘到位；一方面起到自鎖功能，即使機構(gòu)突然抱緊力失去，刀閘也能夠保證在合閘位置和不會自行脫落。

(5) 在刀閘的實際設(shè)計當(dāng)中，分合閘到位后設(shè)置了分合閘止釘，并與止釘留有 1～3 mm的間隙，要保證連桿過死點，一方面在停電檢修過程中，檢修人員應(yīng)注重刀閘的分合閘調(diào)試，保證連桿在正常操作過程中過死點，另一方面在日常運維過程中，使用望遠(yuǎn)鏡觀察連桿與分合閘止釘?shù)木嚯x符合要求，保證分合閘到位。

4 結(jié) 語

通過對剪刀式隔離開關(guān)過熱故障的處理分析，得出了檢修時要充分了解隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)原理、設(shè)備運行狀況和存在的缺陷，提前進(jìn)行分析和判斷，提出切實可行的檢修方案。在檢修時可通過回路電阻測試來判斷設(shè)備的接觸可靠性，通過分合閘測試來判斷設(shè)備是否合分閘到位；根據(jù)測試結(jié)果對設(shè)備進(jìn)行針對性的檢修，只有這樣才能確保設(shè)備的檢修質(zhì)量，保證電網(wǎng)運行的可靠性。