低压刀闸发热现象分析及预防
2018-01-25熊灏高志鹏
熊灏 高志鹏
摘要：对低压刀闸结构作了介绍.并针对其发热现象进行了分析。对研究对象进行连续测温，探讨了刀闸温度与环境温度、负荷电流之间的关系，进一步研究了刀闸温度与自身因素的关系。利用数值分析方法得出了较为准确的数学模型，进而提出了刀闸发热现象的预防及处理措施。
关键词：低压刀闸;发热;数据拟合
中图分类号：TM564
文献标识码：A
文章编号：1674-9944（2018）14-0215-02
1引言
在电力系统中刀闸是输变电系统中的一个重要元件，其运行质最和电力系统的安全稳定有密切关系。刀闸的接头部位容易出现发熱缺陷，进而影响配电装置的安全稳定运行。及时发现设备发热缺陷，将其消除在初始状态，可以降低检修成本，避免被迫停电，确保电网的安全运行。
2低压刀闸结构分析
低压刀闸广泛应用于各种低压配电设备之中，作为电源隔离开关，电可以用来频繁地接通与断开容量不大的低压配电电路。简单的低压刀闸因没有灭弧措施，分断速度低.分断能力弱，主要负载切除后，将线路与电源隔开，保证检修人员安全。有些低压刀闸加装灭弧室，可以切断额定电流下的有载电路（图1）。
低压刀闸按极数可以分成单极、双极和三极;按结构可以分成平板式和条架式;按操作方式可以分成直接手柄操作式、杠杆操作机构式、旋转操作式和电动机构操作式。绝缘底板一般采用陶瓷、玻璃或者其他绝缘材料，绝缘手柄用塑料。触刀一般用硬紫铜板，静插座或铰链插座用硬紫铜板或黄铜板制成。
3低压刀闸发热现象分析
刀闸的发热原因主要是负载电流超出了它的额定电流，如负荷侧增大容量等。或者在运行中，由于触头拧紧部件松动，接触不良，刀片或刀嘴的弹簧片锈蚀或过热，使弹簧压力减低。刀闸在断开后触头暴露在空气中，容易发生氧化和脏污，刀闸在操作中可能有电弧，会烧伤动、静触头的接触面。各个连动部件会发生磨损或变形，影响接触面的接触。轻者电机无法启动，严重者烧毁电机绕组。
排除刀闸自身因素，负荷电流及室温均与刀闸温度有关，特对此进行了采样分折。选取某380V公用系统刀闸为研究对象，在不同负荷电流及室湍的情况下对其温度进行测量，并对测量结果进行统计。
MATLAB是Matrix Laboratory（矩阵实验室）的简称，是用于算法的开发、数据可视化、分析以及计算的高级计算语言和交互式环境。MATLAB其中一个应用就是多维数据的拟合。图2为刀闸温度、负荷电流、室温三者的采样数据分布图。
如图2所示，负荷电流及室温升高，刀闸温度随之升高。三者经数据拟合后得出的线性拟合函数为：
td=- 22. 4420+1. 7753t室+0. 0208i
其中，td为刀闸温度，t室为室温，i为负荷电流。
则，该刀闸温度在给定负荷电流，给定室温时，可经计算得出。实际值与计算值的偏差记为△td本次计算中△td=2℃。
若测得的刀闸温度与计算值偏差过大，超过△td，则可考虑此湍度异常，日由于刀闸自身因素导致。由此，便于及时发现缺陷，进行检修，避免导致更大损失。
4低压刀闸发热现象处理
刀闸的触头及接触部分在运行维护中是关键部分。如长期过热，就应根据具体情况及时进行检修。
（1）触头压力太小，弹片或弹簧已经无力，应调整弹片弹簧压力或进行更换，检查是否由刀夹松动对刀杆压力不够造成。
（2）触头过热氧化，可打磨一下动触头，涂抹导电膏。
（3）负荷电流过大，应视情况调整负荷分配，避免长期过负荷运行。
（4）环境温度过高，可考虑加装排风扇等冷却装置。
以上措施都无效时，考虑降低负荷。
5结语
本文以低压刀闸为研究对象，分析了其结构及其发热现象。对380V配电室公用刀闸温度进行了定量计算，利用MATLAB得出了刀闸温度与环境温度、工作电流之间的关系式。进而提出了低压刀闸发热现象的预防及处理措施。
下一步的研究，可对其中的数值分析方法进行更深入的研究，如加大采样数量，并对数据进行坏值的筛选后再分析等。
