國網(wǎng)青海超高壓公司 馬 堅

1 引言

變電站敞開式隔離開關的垂直連桿與機構(gòu)轉(zhuǎn)軸在機構(gòu)箱表面的密封中，會有雨水漫滲、倒流等問題，這不但會導致垂直連桿與機構(gòu)轉(zhuǎn)軸處產(chǎn)生生銹，導致鋼管強度降低等問題。與此同時，雨水還會侵入轉(zhuǎn)換開關、輔助開關等元件，導致頻繁出現(xiàn)直接接地信號，甚至還會燒壞內(nèi)部元件。在常規(guī)的維修工作中，如果是帶著電氣設備的立式傳動裝置，則需要將立式傳動裝置拆下，這是一項很困難的工作，也是一項很有風險的工作。

2 研制背景

根據(jù)電網(wǎng)公司的要求，電氣設備的機構(gòu)箱必須達到IP55的防水防塵級別。但是，在對全站設備機構(gòu)箱、端子箱進行整改排查的時候，仍有一些設備機構(gòu)箱的密封性能存在著顯著的問題。這種機械盒因其成本和防濕性能不夠理想，在噴雨測試時很難滿足電力公司對其防水、防塵性能的要求。盡管經(jīng)過改造后，大多數(shù)機械箱都具備了良好的密封能力，但是仍然有一些機械箱中有移動的零件，其防水能力并沒有得到提高，這對裝置的正常運轉(zhuǎn)帶來了很大威脅，室外的隔離開關機構(gòu)箱的受潮狀態(tài)如圖1所示。

圖1 戶外隔離開關機構(gòu)箱受潮情況

對裝備敞開式隔離開關相對較多的三個變電站進行了機構(gòu)箱數(shù)量、受潮數(shù)量及因受潮產(chǎn)生的故障次數(shù)進行統(tǒng)計，其中機構(gòu)箱受潮原因絕大多數(shù)為隔離開關操作桿處，因存在旋轉(zhuǎn)活動機構(gòu)，在長時間的運行與分合運動中，操作桿與箱體接縫增大，導致在雨雪天氣，水分從接縫處侵入機構(gòu)箱，使機構(gòu)箱受潮。戶外隔離開關機構(gòu)箱受潮情況與故障次數(shù)統(tǒng)計見表1。

表1 戶外隔離開關機構(gòu)箱受潮情況與故障次數(shù)統(tǒng)計

3 防雨水護套的研制

3.1 防雨水護套的結(jié)構(gòu)

此次研發(fā)的防雨護套，是在絕緣開關機構(gòu)箱的傳動桿上安裝一套傘狀的防雨護套（傘狀的防雨護套的制造條件不能對絕緣開關傳動桿的正常機械傳動造成任何影響），利用雨傘的巧妙的力學原理來改變雨水的流向，從而實現(xiàn)了避水法。另外，在斷路器機械箱體面的驅(qū)動桿附近，形成一個圓筒狀的防水圓環(huán)，該圓環(huán)設置在防水套管內(nèi)，防水套管為一個容易裝配的子母接頭。只有將防水護罩與防水圓環(huán)結(jié)合起來，可以有效地阻止在斷電裝置機械盒表面上的積水向機械盒內(nèi)滲透，以及雨水沿著傘狀防水護罩向機械盒內(nèi)流動，從而不會導致機械盒中直流系統(tǒng)接地以及交流短路[1]。

3.2 防雨水護套的設計原理及制作

戶外隔離開關機構(gòu)箱傳動桿的防雨水護套，利用高溫硫化硅橡膠傘形防雨水護套改變雨水順著傳動桿流入機構(gòu)箱內(nèi)部的方向，使雨水順著高溫硫化硅橡膠傘形防雨水護套流至機構(gòu)箱表面排除；同時，與在防雨水護套內(nèi)部的高溫硫化硅橡膠泥組成的防滲水圓環(huán)相互配合，讓機構(gòu)箱表面積水無法滲入機構(gòu)箱內(nèi)部。隔離開關機構(gòu)箱傳動桿防雨水護套如圖2所示。

圖2 隔離開關機構(gòu)箱傳動桿防雨水護套

此次研制的防雨水護套采用高溫硫化硅橡膠材質(zhì)，高溫硫化硅橡膠具有多種優(yōu)秀的特性。

一是高溫穩(wěn)定性：經(jīng)過長時間日曬仍會保持柔韌性、回彈性和表面硬度，且力學性能無明顯變化；

二是低溫穩(wěn)定性：高原地區(qū)冬日夜間室外氣溫最低可達到-40℃，高溫硫化硅橡膠在低溫環(huán)境中性能穩(wěn)定；

三是電氣性能：高溫硫化硅橡膠材料具有優(yōu)異的絕緣性能，具有優(yōu)秀的耐電暈性和耐電弧性；

四是物理機械性能：高溫硫化硅橡膠材料具有比普通的橡膠材料更加優(yōu)異的物理機械性能，能滿足伴隨機構(gòu)箱操作桿運動的功能；

五是化學性能：高溫硫化硅橡膠材料無毒、無味，不會在安裝中對人體造成隱形損害，并且不會對環(huán)境造成污染。高溫硫化硅橡膠材料完全滿足本次防雨水護套的所有性能要求。

防水護罩使用的是一種在絕緣開關機械箱面上的傳動桿周圍的圓筒狀防水護罩，并使用一種密封膠來封閉，以確保防水護罩與絕緣開關機械箱的表面結(jié)合并有一個較好的密封，以確保不會有水從絕緣開關機構(gòu)箱面上滲透到機械箱內(nèi)；本項目提出了一種新型的斷開式斷路器傳動段防雨護套，該防雨護套系在斷路器的驅(qū)動段，其上方的防雨護套與斷路器連成一體，其下方的防雨護套系固于變速器連桿之上，并與變速器桿法蘭相連接，以保障該防雨水護套與變速器的密封性，使雨水護套與變速器桿之間的雨滴形成一個圓形的防水圓環(huán)，且該防水護套呈傘狀，不會對斷路器正常運轉(zhuǎn)造成干擾，起到防水和防水雙重作用，可有效地解決斷路器機件盒內(nèi)部積水、潮濕等問題。根據(jù)現(xiàn)場實際測量防雨水護套裝置尺寸見表2。

表2 防雨水護套裝置尺寸（單位：cm）

最終制作出此防雨水護套，實物如圖3所示。

圖3 防雨水護套實物

3.3 防雨水護套的安裝

將制作的隔離開關機構(gòu)箱傳動桿防雨水護套子母扣打開，套在隔離開關機構(gòu)箱傳動桿上，用密封膠把防雨水護套上部與傳動桿間的縫隙進行密封；防雨水護套與傳動桿法蘭面緊密粘連；機構(gòu)箱表面用高溫硫化硅橡膠泥制作與防雨水護套匹配的防滲水圓環(huán)，并包裹在防雨水護套內(nèi)部；扣上防雨水護套子母扣，并用密封膠把子母扣間的縫隙進行完全密封，防雨水護套會隨傳動桿轉(zhuǎn)動，保證了雨水不會隨傳動桿流下而滲入機構(gòu)箱中，安裝防雨水護套應在晴朗天氣下進行，以保證安裝效果不會受惡劣天氣破壞。

4 應用情況

加裝防雨水護套之后，根據(jù)《電工電子產(chǎn)品環(huán)境試驗第2部分：試驗方法試驗 R ：水試驗方法和導則》中，Rb2（IPX5）浸潤測試中，使用專門的噴灑裝置，對Rb2 （IPX5）浸潤測試進行了詳細的測試[2-3]。密封狀況良好，加裝防雨水護套之后隔離開關機構(gòu)箱受潮情況及故障次數(shù)見表3。

表3 加裝防雨水護套之后隔離開關機構(gòu)箱受潮情況及故障次數(shù)表

經(jīng)過與表1數(shù)據(jù)比較，加裝防雨水護套后的隔離開關機構(gòu)箱內(nèi)部進水受潮率大大降低，因受潮故障次數(shù)整體降低11次、隔離開關機構(gòu)箱內(nèi)部進水受潮率整體率降低12%，此防雨水護套的應用效果顯著。

5 結(jié)語

本發(fā)明的斷路器機械盒防雨罩，是對已有的斷路器機械盒防雨罩的改進與創(chuàng)新，與其他常見的斷路器機械盒防雨罩比較，有如下特點。

一是本發(fā)明的防雨罩制作簡便，斷路器可在帶上電源時使用，方便安裝；二是只要調(diào)節(jié)防水套管或方形透水筒的直徑，即可適應各種類型的斷路器機械盒；三是防雨水護套采用硫化硅橡膠材料制作，成本低；四是使得連接件和防水套管的密封性更好，在室外使用時，不會出現(xiàn)老化現(xiàn)象；五是這種防雨罩不僅可以避免將雨水從機械桿子中引入到機械箱體中，還可以避免機械箱體表面的積水從機械桿子的間隙中進入到機械箱體中，從而實現(xiàn)了多方向的防雨。