断路器试验专用触头的研制

周刚，胡海平，陆飞，高荣根，季曙明，戴飞

(国网嘉兴供电公司，浙江 嘉兴 314033)

断路器试验专用触头的研制

周刚，胡海平，陆飞，高荣根，季曙明，戴飞

(国网嘉兴供电公司，浙江 嘉兴 314033)

断路器试验是电力系统一项重要而又常见的工种。传统断路器试验中使用夹子夹接断路器触头方式，存在损伤触头、夹子掉落等安全隐患，并且由于试验中相相短接采用多股铜线绕制方式，也存由于铜线毛刺而产生的尖端放电、以及遗落铜线等安全性隐患，并且效率低下。为此，研制了一种专用触头，摒弃了传统的夹子夹接及铜线绕制等试验方式，保护断路器触头，提高试验安全性和试验稳定准确性。

断路器试验；安全；效率；专用触头

1 引言

传统断路器试验包括断路器特性试验、耐压试验、回路电阻测试、绝缘试验等，试验接线主要采用试验短接线和高试专用夹(夹子)等。试验中需要多次使用多股铜线短接，短接开关三相触头[1]。

2 传统断路器试验存在的弊端

2.1 传统的断路器试验存在安全问题

2.1.1 夹子损坏断路器触头，造成触头发热

为了试验安全，减少夹子的掉落，试验中常采用大号鳄鱼夹，夹接在开关触头上，这容易造成触头损坏，特别是可造成触头弹簧运行中发热烧毁，威胁安全生产，检索相关统计，断路器由于触头发热烧毁事件至今已不下数十起。

图1 大号鳄鱼夹夹接在开关触头上

2.1.2 夹子弹跳、掉落事故

夹子夹接于断路器触头上，受试验中开关分合闸震动、夹子弹跳等掉落，造成短路、甚至威胁人身设备安全。另一方面，耐压试验中，试验压变电压通过夹子接通短接线，若夹子掉落则可能导致安全事故。

2.1.3 多股铜线产生毛刺，尖端放电

试验高压时甚至还未达到耐压水平就造成尖端放电、电晕放电等，威胁安全并影响试验数据。据不完全统计，放电概率达到19%。

图2 多股软铜线易散股

2.1.4 遗落铜线，造成事故

由于试铜线绕制于断路器触头上不明显，工作中需特别注意试验短接线的回收归箱，若遗落于开关上将导致重大安全事故。2003年9月16日，某单位发生一起由于遗留多股铜导线于断路器上而导致的三相短路故障，造成了严重的设备损伤。

图3 被烧坏的设备

2.2 传统的断路器试验存在效率问题

2.2.1 空间小，不易夹

空间较小的断路器触头上，大号鳄鱼夹不易夹上，往往用力多次才能夹好。

2.2.2 数据不稳定，影响效率。

夹子夹接为点接触，易造成试验数据不稳定；铜线绕制方式易接触不良，结果造成“不合理的数据”，试验人员需重新接线重新试验，费时费力；另一方面，此过程必须经过多次放电才能进行，重复劳动。

图4 夹子夹接 效率低下

3 断路器试验专用触头概述

本文根据不同厂家、型号的高压断路器静触头，包括10kV、20kV开关ABB、SIMENZ、西电三菱等厂家和型号，尺寸进行设计，保证模拟到设备的实际运行状态。

该方案具有如下特点：

(1)触头接触为面接触，接触完全，可靠接触；

(2)专用性好，可以保证各类高压设备都能模拟到实际运行状态；

(3)触头位置稳定性好；

(4)操作较简便；

(5)制作简单，使用可靠稳定，便于进行各类高压试验。

4 断路器试验专用触头制作

4.1 调查统计

断路器试验项目包括：特性、回路电阻、绝缘、耐压等。其中，特性试验、回路电阻单相测试，绝缘、耐压等需短接三相或相间进行。断路器类型包括10kV、20kV开关ABB、SIMENZ、西电三菱等，触头为圆形设计，35kV开关为龙口形状，各尺寸根据各图纸。

4.2 整体设计

图5 断路器试验专用触头图纸

从如图5看出，本文研制的专用触头主要由一个圆柱型本体构成，其一端侧壁上至少设置有两个检修试验线专用的插孔，插孔下方靠近圆柱型本体的端部设置有一个圆环槽型的裸铜线专用卡线槽，卡线槽的圆柱型本体底部设置一个短接裸铜线的卡线弹簧片。

圆柱型本体的另一端设置从端部轴向向内的孔洞，圆柱型本体上设置的两个插孔为沿轴向依次布置、且径向穿过轴中心的圆形插孔。本体为铜制材料制成，表面镀有银层，圆柱型本体的直径不大于动触头外径。

两个插孔所占区域长度为轴向设置孔洞深度的二分之一，且所述孔洞的端口直径大，内部中直径小。卡线弹簧片为高弹性不锈钢合金材料制成，表面镀有银层，它通过一中心螺，钉固定在圆柱型本体的底部。

5 断路器试验专用触头实物

5.1 实物图

触头实物如图6所示。

图6 装置实物图

高压断路器试验时，将高压断路器试验专用本体插入高压断路器的静触头中， 将之前需要夹接在高压断路器的静触头上的高压试验线，连接于高压断路器试验专用本体的检修试验线专用插孔，或用试验专用的大号夹夹接于高压断路器试验专用本体，需要短接时，将短接裸铜线绕接在卡线槽内或用短接裸铜线卡线弹簧片直接夹住即可。

5.2 装置特点

专用触头的使用，使高压断路器在进行高压试验时，工作状态能够模拟实际运行状态，测试数据更加准确；另外，专用触头的使用，使得试验线、短接线的连接和拆除更加方便快捷，降低了试验短接线的毛刺率，并且防止试验线、短接线遗漏在设备上，造成设备和人身 安全事故。专用触头具有结构简单，体积小，使用方便快捷等特点。

6 效果检查

成果制作完成后，小组在变电站进行了试用，经过阶段试验，发现在提高工作安全性、保护设备的基础上，装置还有如下效果。

6.1 试验稳定、准确性检查

由于断路器回路电阻测试最能体现试验稳定度和精度，因此，我们以回路电阻试验进行测试，使用专用触头试验结果如表1所示。

表1 专用触头的断路器回路电阻测试

从表1中可以看出，使用专用触头由于采用模拟断路器直接接触方式，并且采用插针方式较传统的夹子夹接试验稳定性好，误差减小，数据更精确，也达到了目标。

6.2 提高效率

由于采用插接方式，避免了由于夹接困难和接触不良而导致的重复的夹接方式；又由于采用了插接方式实现相相短接，避免了重复铜线绕制方式，直观表现为工作效率的提高。

表2 断路器主要试验项目使用触头前后平均时间对比

7 总结

通过断路器试验专用触头的研制，我们采用了一种全新的检测方式解决了在传统断路器试验中存在的诸多弊端，提高了工作效率以及检测数据的准确性及稳定性，保证了人身和设备的安全。

[1]伊玉生.高压断路器的试验与检修[J].山西冶金，2013：171.

Development of Breaker Test Dedicated Contacts

ZHOUGang,HUHai-ping,LUFei,GAORong-gen,JIShu-ming,DAIFei

(State Grid Jiaxing Power Supply Company,Jiaxing 314033,China)

The breaker testing is an important and common type in power system circuit.Traditional circuit breakers used in the test circuit breaker contacts clip connection exists in the way damage the contacts,clips and other security risks falling.Because the test-phase short circuit using multi-strand copper wire mode also exists due to the copper burr generated point discharge,and left behind copper and other security risks,and inefficient.In this paper,the development of a dedicated contact,abandon the traditional clip pick and test methods,such as copper wire,protection circuit breaker contacts,improve test security and stability test accuracy.

breaker test;safety;efficiency;dedicated contacts

1004-289X(2015)03-0026-03

一种高压断路器试验专用触头(专利号：201310228066.1)公示中； 一种高压断路器试验专用触头(专利号：ZL 201320330844.3)。

TM83

A

2014-04-15