隔离开关过热处理技术应用

杨志勇

摘要：隔离开关是电力系统应用最为广泛的电气设备之一，而触头过热又是隔离开关最为常见故障，我们研制开发的隔离开关过热处理技术是目前解决和处理此类缺陷的最为有效的方法之一。该技术投入应用以来，一方面实现了在隔离开关带电情况下对其过热缺陷的处理，另一方面有效地控制了作业风险，减轻了作业人员劳动强度，降低了检修成本，进一步提升了专业精益化管理水平，确保了电网安全稳定运行。

关键词：隔离开關 过热

1 隔离开关过热处理技术开发背景及特点

1.1 隔离开关过热处理技术开发背景 隔离开关是目前国内通用的电力系统中输变电设备的一个重要组成部分。在检修高压配电系统时，通过隔离开关可在需停电的部分和带电部分之间形成断开点，进行有效隔离，旨在提高检修作业的安全系数。

在隔离开关工作过程中，触头过热故障比较常见。以往只能停电处理此类状况，不仅造成电量损失，影响供电可靠性，而且检修作业的风险和成本都比较高。鉴于此，业界研发了一种新型隔离开关过热处理技术。

1.2 隔离开关过热处理技术特点描述 这项技术是基于现实条件，通过反复的经济技术论证自主开发的一项新技术。它将材料力学、电机学、遥控等专业有机整合，实现了带电处理隔离开关过热缺陷，可确保触头表面无损伤，检修效率大大提高，安全系数高，操作方便。隔离开关过热处理技术的应用使得电力系统带电检修和状态检修成为可能。

2 隔离开关过热处理技术应用目标及流程

2.1 隔离开关过热处理技术应用指标体系及目标值

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2.2 隔离开关缺陷统计 通过2009年至2013年对朔州主网32座110kV及以上变电站隔离开关5年来的运行情况跟踪统计，共发生各类缺陷150项，经分类调查统计，制作了统计表如下。

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2.3 隔离开关过热产生的原因分析 ①触头氧化，造成静触头压紧弹簧退火后压力不足，接触电阻增大。②触头触指表面工况不良。③隔离开关操作不到位，使导电接触面积减小，接触电阻超过规定值。④隔离开关容量不足或过负荷。

基于上述分析，已确定四条造成隔离开关触头过热的原因。为了深度查找主因，检修人员连续测试了10组110kV隔离开关接触电阻，实测结果平均值达到920微欧，而额定标准为200微欧，实测结果明显超限。近几年，本单位基于春检要求，实际测量了朔州电网200多组的隔离开关的接触电阻，结果仅有12℅合格。打磨去除触头氧化层后，97%的接触电阻达标。由此可见，触头氧化是导致隔离开关过热的主要原因。继而分析触头氧化的原因，发现设备制造材料及运行环境与触头氧化有直接联系。触头是铜质的，运行时触头长期暴露，极易与空气中的氧发生反应，加之隔离开关停送电运行时或故障操作，触头表面被工作电晕烧伤生成碳质。在运行过程中触头表面氧化层和碳质不断堆积，触头的接触电阻不断增加。在通电流的情况下触头温度升高超出额定值75℃，并出现烧红、熔化、熔接等现象，甚至造成重特大运行事故。

2.4 隔离开关过热处理技术应用流程 ①流程开始。②试验中心红外测温发现隔离开关过热缺陷，填缺陷通知单报生技部。③生技部接收通知单。④检修工区受理缺陷。⑤检修工区汇同试验中心对远红外测温仪成像进行分析，根据诊断结果，找准过热处理部位，确定处理方案。⑥运用自主研制的隔离开关过热处理技术对缺陷触头部位氧化层进行有效地打磨去除，确保做到触头表面光洁完好。⑦对经过处理的触头带电后，再次进行红外线测温，检验处理效果。⑧将该项工作，列入绩效考核范畴予以考核兑现。⑨组织对缺陷处理过程中发现的问题以及该技术在应用过程中本身存在的问题进行分析，制定整改措施，并作为下一轮设备定期检查的重点内容存档备查。⑩针对节点9发现的问题，组织技术攻关，持续改进该技术。■流程结束。

3 隔离开关过热处理技术功能及装置使用方法

3.1 隔离开关过热处理技术装置的结构功能 该技术是由绝缘系统、操作系统、动力系统和执行系统组成。绝缘系统是由一组绝缘杆及绝缘手套构成，它的作用是在带电的情况下，隔离高压电的。操作系统由遥控开关和遥控发射及接收器组成。动力系统由提供电能的大容量直流锂电、电路保护板、充电器等组成。执行系统由带有涡轮、涡杆减速箱的电机和用来打磨氧化层的专用磨光轮构成。

系统运行中，可参考磨损情况自行拆换电机输出轴两侧的磨光轮；电源为已装配电路防护的高效锂电，电路防护主要是通过开关、指示灯的转换来控制充电，避免过充；绝缘杆末端有正转、反转和停止、启动的操作按钮，通过无线遥控系统动作实现各种工作状态。为防止电磁干扰，遥控系统必须配装屏蔽保护；磨光轮可参考触头、触指的材质，结合氧化层的成分选择特种尼纶，可取得预期的打磨效果，并且打磨过程中能够防止触头与触指表面损伤。该技术适用于110kV及以上电压等级的隔离开关，但有一项基本要求：须连续工作超过50min。

3.2 隔离开关过热处理技术装置的使用方法

①组装：将三节绝缘杆依次首尾连接，然后把带有电机的一节杆连接好；②操作准备：工作人员带好绝缘手套，穿好绝缘鞋子，然后打开上部位于组合体盒子上的开关，将磨光轮置于被处理隔离开关的触头处；③打磨：打开下部绝缘杆上的开关按钮，接通电源，电机带动磨光轮转动，开始反复对触头氧化层进行打磨处理，直至触头露出金属本色；④处理结束后，关闭绝缘杆下部电源，将整个处理装置置于地面，关闭位于组合体位置的遥控感应器开关，然后按组装时的相反顺序将装置拆开装箱。

隔离开关过热处理技术应用前后效果对比表

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参考文献：

[1]刘铭，陈强.隔离开关过热的原因及处理[J].农村电工，2014（01）.

[2]黄茜西.带电处理隔离开关设备线夹发热的探讨[J].电子制作，2014（04）.

[3]王英，高建国，门世卫.隔离开关过热处理技术应用[J].山西电力，2012（S1）.