李曉玲 張躍峰 張耀琪 吳尉民 范懷昆

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司昆明供電局）

0 引言

云南多家變電所、變電站相繼發(fā)生隔離開關(guān)進水受潮導(dǎo)致拒分的事故：由于室外隔離開關(guān)進水，使二次開關(guān)元件受朝，進而造成二次開關(guān)誤發(fā)信號，使得隔離開關(guān)無法正常分合閘。對隔離開關(guān)進行事故后的檢修，不僅延長了斷電的時間，也加大了電網(wǎng)安全風(fēng)險。目前，各大隔離開關(guān)制造商所提供的機構(gòu)箱的保護級別一般都是IP55，從理論上來說，它達到了戶外防塵防水的要求。但是，由于頻繁使用導(dǎo)致密封件的密封性變差，從而使得雨水通過輸出桿進入到機構(gòu)箱中。在不妨礙隔離開關(guān)工作的情況下，經(jīng)過大量比較實驗，本文開發(fā)了機構(gòu)箱輸出桿防雨器。實際應(yīng)用表明，采用此套設(shè)備可以很好地防止隔離開關(guān)機構(gòu)箱進水和機構(gòu)箱內(nèi)積水，保證電氣設(shè)備的安全可靠運行。

1 存在問題及原因分析

機構(gòu)箱內(nèi)動力輸出桿與機構(gòu)外的操作連桿通過過渡連接件相連，機構(gòu)箱出口處的密封靠過渡件壓緊密封墊完成。昆明已有的室外隔離開關(guān)大部分使用壽命超過6年，在機構(gòu)箱中故障中，因潮濕引起行程開關(guān)和輔助開關(guān)失效的數(shù)量約為22.2%，這類突發(fā)事故很可能會引起更大的連鎖事故，擴大停電范圍。文中選取兩個主要的故障作為實例。2017年7月，在220kV魯中線線路257斷路器從冷備用向熱備用切換過程中，在合上I母側(cè)2571隔離開關(guān)的時候，進行了一次狀態(tài)檢驗，發(fā)現(xiàn)2571的一次檢驗結(jié)果處于不確定的狀態(tài)，并在后臺接收到2571隔離開關(guān)的“兩位遠程通信狀態(tài)異?！毙畔?，但沒有接收到2571的開關(guān)分位回復(fù)。該2571隔離開關(guān)是在2008年2月生產(chǎn)的?，F(xiàn)場檢查結(jié)果是，連日降雨，雨水順著操縱桿流入裝置，使2571的二次元器件受潮，造成傳遞隔離開關(guān)分合閘位置信號的輔助開關(guān)的失效。2017年11月，500kV龍廠乙線II母側(cè)58222隔離開關(guān)的信號顯示不準(zhǔn)確，一次裝置狀態(tài)與后臺監(jiān)控不符。經(jīng)現(xiàn)場檢測，此故障為雨水沿著操作桿流入機構(gòu)箱內(nèi)，二次開關(guān)受潮所致［1］。

圖1 常見隔離開關(guān)機構(gòu)箱與操作連桿連接結(jié)構(gòu)

原因考慮為： （1）運行環(huán)境影響。昆明地處中國西南地區(qū)，地處云貴高原的中心地帶，海拔1895米，一年到頭氣溫變化幅度大，極端天氣較多。在這樣的工作條件下，隔離開關(guān)的防水密封會加速老化，一旦出現(xiàn)漏水，很容易引起隔離開關(guān)內(nèi)部元件的破壞。（2）現(xiàn)有隔離開關(guān)機構(gòu)箱結(jié)構(gòu)設(shè)計影響。隔離開關(guān)機構(gòu)箱的頂蓋是橫向的，不帶排水孔，容易在頂蓋上積累雨水，密封條在潮濕的環(huán)境中更易老化失效。（3）不能完全密封的防水裝置。由于密封件的壓力不足，或者密封件出現(xiàn)損壞，使得雨水通過密封件滲透到機構(gòu)箱中，導(dǎo)致電氣部件受濕而損壞。經(jīng)過對兩起事故的確認(rèn)和分析，本文認(rèn)為這兩起事故都是由于雨水從隔離開關(guān)的操縱桿流入到機構(gòu)箱內(nèi)，相關(guān)二次元件受濕所致。

2 防水處理措施

2.1 處理措施

隔離開關(guān)電動操動機構(gòu)箱一般都會發(fā)生不同程度的漏水現(xiàn)象，造成其內(nèi)部元器件的銹蝕，嚴(yán)重威脅隔離開關(guān)的使用。該問題至今尚未完全解決。本文對進水的主要原因、當(dāng)前所采取的主要預(yù)防措施和仍存在的主要問題進行了剖析，并提出具體的解決方案，包括對動觸頭、觸指及擋雨罩的部分結(jié)構(gòu)進行改善，利用熱縮材料技術(shù)，從根本上對該設(shè)備的關(guān)鍵進水部位進行處理，并對其應(yīng)用效果展開分析。經(jīng)過嚴(yán)格的測試，證實了這種方式的實用性［2］。

要解決電動操動機構(gòu)箱內(nèi)部積水的問題，首先要做的就是堵塞，防止雨水滲入；其次是疏通，設(shè)置足夠的排水途徑，將水給排出來。在 “堵”和 “疏”之間，首先要解決的問題是“堵”，要把漏洞堵死，太過依靠放水的方法也是不可取的。排水口的位置很難判斷，部分排水口很有可能會被沙塵、淤泥堵塞，失去排水功能。針對“堵”的問題，本文提出了一種在原有設(shè)計構(gòu)造基礎(chǔ)上采用密封膠等材料進行處理的方法。這樣的處理方式，就需要對絕緣材料的選用，以及檢修人員的安裝工藝進行嚴(yán)格的要求。加了密封材料的隔離開關(guān)，在使用時需要將觸點進行夾持或打開，這樣就會對其密封口的密封效果造成破壞。因此，經(jīng)過長時間的使用后，粘接部位可能會出現(xiàn)裂紋。

（1）加大機構(gòu)箱防水檢查力度。在對斷路器機構(gòu)箱進行滲漏檢測的時候，如果發(fā)現(xiàn)有滲漏的地方，可以用防水材料來堵塞，比如機構(gòu)箱滲漏的地方是前門，在安裝機構(gòu)箱的時候，可以將機構(gòu)箱設(shè)置成一個傾斜的角度，將完全密封的部分放在上面，這樣就可以減少雨水進入機構(gòu)箱的幾率。采用外加鋼板焊接或內(nèi)加鋼板焊接的方式，將整個隔離開關(guān)機構(gòu)箱出現(xiàn)滲水和可能出現(xiàn)滲水的區(qū)域進行填充，并在焊接區(qū)域進行涂抹防水材料的處理，以降低該區(qū)域出現(xiàn)銹蝕的幾率，提高焊接鋼板的使用壽命。同時，也可在其內(nèi)部關(guān)鍵部件上增加一層由防水材料構(gòu)成的防護層，防止因雪或持續(xù)降雨而引起的長期滲漏對部件的侵蝕。此外，在安裝隔離開關(guān)機體箱時，安裝者可將多雨區(qū)域的機體箱用防水膠水充填，使其完全封閉，如果需要打開機體箱，只需將防水膠水加熱后除去。如圖2所示，隔離開關(guān)機構(gòu)箱的防滲水工作也可以采用內(nèi)防水膠＋外防水膠帶的方式來進行，這種方法的防水膠涂抹要從機構(gòu)箱內(nèi)部入手，用防水膠來填充機構(gòu)箱上部及四周縫隙，在外部用防水膠帶來覆蓋機構(gòu)箱上部及四周縫隙，達到隔離開關(guān)機構(gòu)箱整體防滲水的目的。

圖2 隔離開關(guān)機構(gòu)箱防滲水

（2）拆除連接桿，換上抗熱抗?jié)竦囊r里材料，使過渡接頭緊緊地貼在襯里上，但傳統(tǒng)方案在施工中必須斷電。為此我們開發(fā)出一套在不停電情況下進行安裝的防水設(shè)備，可有效地防止隔離開關(guān)機構(gòu)箱的滲水。這種設(shè)備是以40mm、140mm的橡皮圓片為主，之所以采用這種膠片，是因為它的結(jié)構(gòu)與環(huán)境的關(guān)系很小，而且它的模制、制造、裁剪以及裝配都很容易。機構(gòu)箱的頂端用圍繞10mm厚的橡皮襯里做成一個40mm 的敞口防水凸面，凸棱比機構(gòu)箱頂面高10mm，且排液棒之間緊緊連接在一起，以防止雨水通過所述的排液棒滲透到機構(gòu)盒中。在豎直連桿與輸出軸相連的一端，安裝一個防雨盤，它由5mm厚的密封膠墊構(gòu)成，它的內(nèi)徑與豎直連桿的外徑相同，用玻璃膠將它粘在了輸出連桿上，使得它的外形像是一個傘蓋，而且它的面積比防雨凸棱要大，從而構(gòu)成了第一到排水坡面，這樣雨水就不會直接落在防雨凸棱上。另外，本設(shè)計可以與隔離開關(guān)制造商協(xié)作，將盒子頂部表面朝周圍的方向向下傾斜，構(gòu)成一個二次排水坡度。

2.2 處理效果

將觸角與遮雨板接觸的那一小部分，改造成四角凸起的梭型結(jié)構(gòu)，不影響觸角的導(dǎo)電能力和觸角的安裝方法。如此一來，觸手槽內(nèi)部的裂縫就會被徹底堵住，再也不會出現(xiàn)漏水的問題。經(jīng)過改良后的防雨罩，被制成了上凸的圓柱錐體結(jié)構(gòu)，并且這個圓柱錐體部分還使用了熱縮材料。在防雨罩安裝到指定位置之后，使用熱風(fēng)扇對防雨罩上凸的圓柱錐體結(jié)構(gòu)進行熱縮，這一部分與觸指的實體結(jié)構(gòu)完美地吻合，并且具有一定的縮緊力，從而讓防雨罩緊緊地貼在了觸指上。遮雨板是一個向上凸起的圓柱狀結(jié)構(gòu)，這樣可以讓雨水快速的從錐狀表面流下來，而不會在遮雨板密封的地方出現(xiàn)積水，也不會讓雨水滲透進來。改造后的波紋管，用卡環(huán)固定在波紋管的根部，再用膠帶進行封口，極大程度上杜絕了漏水的可能性。對于排水孔，建議對GW16型隔離開關(guān)動觸頭座根部的排水孔進行封閉，但連接叉底部排水孔不能封閉；對于GW17隔離開關(guān)，在拉開狀態(tài)下要用硅樹脂封口，以避免在拉開狀態(tài)下從這里進水。另外，對于GW16型隔離開關(guān)，將其連接叉與電動操動機構(gòu)箱對接處的根部斷面作傾斜形，并在傾斜面的最低點開一個排水孔，使雨水能夠很好地積聚并排出［3］。

3 結(jié)束語

截至2018年九月，在發(fā)生故障設(shè)備上，安裝在上面的改良裝置已經(jīng)經(jīng)歷了季節(jié)的改變，兩個裝置仍然正常運行，即使有輕微的老化，隔離開關(guān)機構(gòu)箱也沒有再次進水，證明該設(shè)備具有良好的防水效果。通過實際應(yīng)用表明，采用密封墊片制成的防水裝置具有良好的防水效果，能在不停電的情況下，較好地解決隔離開關(guān)操動機構(gòu)箱操縱桿出口進水的問題。在進行常規(guī)維修時，應(yīng)加大對該設(shè)備的巡查力度，及時發(fā)現(xiàn)防水裝置是否有產(chǎn)生的裂紋和老化等問題。當(dāng)隔離開關(guān)滿足維修要求后，應(yīng)及時替換原有的隔離開關(guān)，以完全消除滲水漏電現(xiàn)象。