GW4—110型隔离开关故障缺陷分析及改进措施

关艳梅

摘 要：隔離开关在电力系统中起着隔离电源、改变系统运行方式、分合小负荷电流、进行倒闸操作等重要作用，其在电网中应用十分广泛。由于户外高压隔离开关安装在室外受环境和气候因素的影响，在运行中容易造成接触不良，开关锈蚀，传动系统故障等缺陷，这些缺陷若处理的不好，将直接威胁电力安全生产，电网正常运行。文章对GW4-110型户外隔离开关在运行中所出现的上述故障缺陷进行了重点分析与论述，并提出了技术改造方面的措施，避免设备带缺陷危害电网安全运行。

关键词：隔离开关；故障缺陷；改进措施

1 概述

GW4-110型户外高压隔离开关为早期我国自行设计制造的系列产品，采用双柱水平开启式结构，主要由底座、传动部分、支柱绝缘子和导电部分组成。近年来气候环境炎热、潮湿，空气污染较严重，使得隔离开关的传动部分、导电部分经常发生转动不灵活、锈蚀、导电接触不良、温升过高等故障，危害电网的安全运行。文章通过对某变电站26组GW4-110型户外隔离开关近几年运行中红外测温技术及过热处理和历次大修中发现的问题进行综述，并提出一些相应的改进措施。

2 常见缺陷及其原因分析

2.1 触头接触不良

在运行中，通过红外测温及红外热成像发现部分隔离开关的动触指和触头间、接线座等的接触不良致使过热缺陷。经停电维护观察分析如下：

（1）触指臂装配的触指和导电管的接触面积小，其裸露在外，运行时受潮气、盐雾、酸雨和灰尘的影响，容易氧化，造成接触不良，发热。发热使触指弹簧弹性减弱或是弹簧受雨水腐蚀生锈甚至断裂，造成触指接触压力降低，接触不良情况进一步恶化，触头发热越加严重。

（2）部分接线座采用圆锥型滚动接触，由于密封不良，灰尘、雨水进入，使其表面氧化、积污，造成接触不良。接线座连接导线接线夹螺栓松动，特别是铝对铝、铝对铜接触表面，因其材质不同，容易产生电池化学反应产生氧化造成接触不良。

（3）隔离开关在运行中，随着操作次数的增多，电弧对触头、触指接触表面造成烧伤，其又露天运行，触头上的油脂又易粘上空气中沙尘，操作次数多接触表面磨损，也造成触头过热。

2.2 隔离开关锈蚀问题

隔离开关大多数安装在户外其抗腐蚀能力差，近几年维护发现主要有以下状况：

（1）隔离开关的底座横梁运行几年普遍生锈现象比较严重，可能与运行环境条件有关，也与出厂时的加工，镀锌工艺有关。

（2）隔离开关零部件镀锌工艺不符合要求，表面加工处理质量差，造成螺栓、螺母、轴销、开口鞘、垫圈、弹簧等零部件腐蚀生锈严重。影响隔离开关正常操作。

（3）隔离开关部分零部件的材质差，应力不够。曾发现在运行中接线座的铸铝支持件有开裂现象，原因可能是铸铝支持件的材质差，运行时受气候环境及电、热化学反应的影响而变质，在应力作用下开裂并发展至整个断裂。

2.3 隔离开关传动故障

隔离开关的传动部分由于锈蚀，变形等原因，操作时卡阻，造成合闸不到位，分闸困难，甚至传动杆扭曲变形、拐臂断裂。其原因主要有如下几点：

（1）国产隔离开关的销轴，一般采用镀锌的钢制销轴，配以黄铜轴套。这些部件大多裸露，遇雨水潮湿即生锈，严重的锈死，不能转动。

（2）底座轴承生锈，卡死，主要是转动轴承出厂时涂油不足，加上密封不严，雨水进入生锈；或是长期不检修，油脂干固，转动不灵活，严重者完全锈死不转动。

（3）施工焊接部位焊接不牢或安装调整不当。如传动连杆焊接，连杆弯曲，连锁板位置不对，轴销卡滞不灵活等。

（4）新投运时传动部位有润滑油，操作灵活，随着运行时间长，传动系统腐蚀生锈即会产生操作费力、卡滞现象。

上述这些问题，有些将造成导电回路接触不良；有些会导致隔离开关拒合和拒分，严重影响安全运行。

3 改进措施

3.1接触不良对策

针对上述接触不良和过热的原因，建议采取如下改进和防止措施：

（1）选用强度高，导电性能好的触头。对动静触头表面烧伤或磨损处，清理积尘，打磨光滑，动静触头接触表面涂润滑剂或凡士林，减少摩擦和防止氧化。

（2）导致弹簧弹性减弱或锈蚀的弹簧，应予更换，触指弹簧压力要调整合适，涂抹润滑剂或凡士林，减缓生锈期限。最好采用不锈钢弹簧。

（3）改进接线座里的滚珠轴承处的密封结构，防止水分进入。避免油脂流失，延长油脂老化干枯的期限。

（4）加强巡视，利用红外技术，及时消除隔离开关触指、触头间接触不良，出线座接触不良的缺陷。

3.2 锈蚀防护措施

对隔离开关锈蚀问题，采取以下对策：

（1）加强隔离开关的选型，选用结构合理、设计优良、整体质量高的产品，符合当地气候条件使用的。

（2）针对有缺陷的隔离开关进行技术改造，定期进行刀闸防锈处理。螺栓、螺母、垫圈、开口销弹簧等零部件采用不锈钢制造或镀锌符合要求的零部件。

3.3 传动部分改进

为防止由于轴销、轴套和瓷瓶底座轴承锈蚀卡滞造成的隔离开关机械传动部分严重变形、焊口断裂等事故，对隔离开关传动部分改进措施如下：

（1）将机械传动部分的镀锌钢制轴销改为不锈钢轴销，轴套也用不锈钢或无油复合轴套。

（2）瓷瓶底座轴承应采用不锈钢轴承，底座内加满润滑剂，整体密封性应良好，防止水分进入和润滑剂的流失。亦可在轴承座外平面处向内钻一个孔，外部安装注油嘴。这样不分解轴承座，就能向轴承处补油，防止轴承内发生无油锈蚀现象。采用这一措施不仅可大大节省检修工时，而且以后可以在不停电时加润滑油（见图1-图4）。

隔离开关运至现场后，在隔离开关的安装过程中，一定要认真、细致，不能因为它结构简单，而轻视；在运行维护中，要严格按规程规范的要求进行检修、调整。

4 结束语

隔离开关故障会造成设备损坏甚至大面积停电的事故，我们应对此加以足够的重视；而加强运行检修、管理和严格实行工艺导则、规范是解决隔离开关缺陷和提供设备健康状态的最有效手段。

参考文献

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