折臂夹钳式隔离开关在运行中出现的问题及解决方案

2013-04-27王贵山苏毅房博一

电气开关 2013年4期

王贵山，苏毅，房博一

(中国南方电网超高压输电公司柳州局，广西柳州 545006)

1 引言

国产折臂夹钳式隔离开关有 GW10、GW11、GW16、GW17等型号，因其占地面积小在超高压系统中得到了广泛的应用［1］。由于高压隔离开关主要在户外运行，其导电和主要的传动系统全部暴露在大气中，运行环境相对恶劣，过热、卡涩、断裂等现象普遍。结合折臂夹钳式隔离开关所特有的结构、工作原理以及运行检修中存在的问题，对该型隔离开关有针对性的提出了切实可行的完善化方案。

2 隔离开关的结构及工作原理

折臂夹钳式隔离开关的结构见图1，它的运动过程由两部分复合而成，即折叠运动和加紧运动［2］。

折叠运动:由机构驱动旋转瓷瓶做水平运动，与旋转瓷瓶相连接的一对伞齿轮带动平面双四连杆运动，从而使下导电管顺时针转动合闸，逆时针转动分闸;由于连板与下导电管的绞接点不同，从而使与连板上端铰接的操作杆相对于下导电管做轴向位移，而操作杆的上端与齿条固连，这样齿条的移动便推动齿轮转动，从而使与齿轮轴固连的上导电管相对于下导电管作伸直(合闸)或折叠(分闸)运动;另外，在操作杆轴向位移的同时，平衡弹簧按预定的要求储能或释能，最大限度地隔离开关的重力矩，以利于隔离开关的折叠运动。

图1 隔离开关结构示意图

夹紧运动:在隔离开关由分闸位置向合闸位置运动的过程中，并在接近合闸位置(快要伸直)时，滚轮开始与齿轮箱上的斜面接触，并沿着斜面继续运动。于是，与滚轮销连的顶杆便克服复位弹簧的反作用力向前推移，同时动触头座内的对称式滑块增力机构把顶杆的推移运动转换成触指的相对钳夹运动。当静触杆被夹住后，滚轮继续沿斜面上移3～5mm，直至完全合闸，此时夹紧弹簧的弹力已作用在顶杆上。在这个过程中，由于顶杆被设计成推压柔性杆，故原已预压缩的夹紧弹簧被第二次压缩，并作用在顶杆上，使得顶杆获得一个稳定的推力，从而使触指对静触杆保持一个可靠不变的夹紧力。当隔离开关开始分闸时，滚轮沿斜面向外运动，直到脱离斜面，此时在复位弹簧的作用下，顶杆带动触指张开呈“V”形。

3 运行检修中存在的问题

3.1 伞齿轮卡涩

伞齿轮虽然装在齿轮盒内，并涂有润滑油脂，但在雨水、灰尘、铁锈等共同作用下容易结成一层干枯的硬层，粘结在一起，致使转动困难卡涩。

3.2 平面双四连杆等长调整不易

平面双四连杆不等长时，操作力作用在一侧连杆上，使受力连杆过载，容易造成平面双四连杆扭弯、断裂。而平面双四连杆等长调整须高空作业，需要检修人员的技能水平高，非专业人员很难将其调整至等长。

3.3 操作杆与底座铰接点易断裂

隔离开关的底座多为铸铝材料，因材质分散性大、操作作用力大的影响，操作杆与底座的铰接点断裂将造成隔离开关不能正常分合闸。

3.4 复合材料的滚轮易变形

滚轮在隔离开关保持合闸位置时，长期受夹紧弹簧、复位弹簧的作用力，容易造成挤压变形，从而使触指对静触杆的夹紧力变小，致使正常通流时触指过热。

3.5 固定夹紧弹簧和复位弹簧的弹性圆柱销断裂

固定夹紧弹簧和复位弹簧的弹性圆柱销因雨水进入导电管内部形成的电化学腐蚀的影响易断裂，从而使夹紧弹簧或复位弹簧失去应有的作用，致使触指不能正常夹紧或张开，致使隔离开关不能正常合闸或合闸不到位。

3.6 置于动触头座内的对称式滑块增力机构不能调整触指对静触杆的夹紧力

在夹紧弹簧的弹力减小时，无法通过调整称式滑块增力机构改变触指对静触杆的夹紧力。因此而引起的触指过热不能有效改善。

4 解决方案

(1)将隔离开关底座设计为钢板一次成型折弯结构，下导电管通过软连接与附在底座上的铝制导电板连接，如图2所示。该设计取消伞齿轮，将平面双四连杆改为单拉杆;操作杆与底座的铰接点设计为底座两侧钢板装不锈钢棒，操作杆通过不锈钢棒中部的预制孔，操作杆尾端加工一段螺纹经螺母与不锈钢棒铰接。改进后的结构不易卡涩，拉杆长度调整便捷;同时解决了操作杆与底座铰接点易断裂的问题，也使上下导电管在合闸位置时不成一条直线的调整问题简单化。