老旧GW5型隔离开关设备治理方法研究

刘俊杰，刘育武，黄渤瑜，孙秀国，南 洋，王德敏

（国网北京市电力公司检修分公司，北京 丰台 100071）

1 老旧GW5型隔离开关弊端分析

总的来说，老旧GW5型隔离开关缺陷频发的原因是，受当时材料生产和加工工艺制约。

1.1 导电回路发热原因分析

老旧GW5 型隔离开关导电回路松散、零件较多，虽然拥有调节自由度较高的优点。但是过多的导电回路接头，在长时间户外运行后，受空气盐分、灰尘、螺丝老化等影响，容易出现导电回路发热等缺陷。常规隔离开关大修工作中须将所有接触面全部打开打磨轻擦，费时费力。

1.2 传动机构卡涩原因分析

老旧GW5型隔离开关为保障导电性，导电部分采用铜质材料，整体设备较重，导电回路全重约30 kg，所须操作力较大，设备长时间户外运行，容易加重操作卡涩等缺陷的发展。

加之相间传动部分多以钢制轴销、夹叉、滚针轴承等组成，易生锈且不具备自润滑能力，长时间户外运行易造成传动部分卡涩等问题。极间传动采用伞齿轮咬合带动转动的方式，由于润滑酯老化等因素，长时间运行容易引起极间传动卡涩情况。如图1、2 所示。目前隔离开关大修工作时，须将极间、相间传动部分全部打开润滑，重新装配，且由于调节自由度高，隔离开关调节同期工作不确定性较大，对检修人员经验要求极高。

图1 传动部分钢制夹叉

2 隔离开关改造式大修工艺

根据上文分析，为彻底根治老旧GW5型隔离开关常易出现导电回路发热和传动卡涩缺陷的弊病，须对其产品结构进行改造。下文将提出一种针对GW5型隔离开关导电回路、传动部分进行改造的创新工艺方法。

2.1 导电回路部分改造

经过材料技术的发展，目前国内外隔离开关产品导电回路普遍采用铝合金材料，该种材料具有成本较低、导电性能好、重量轻的特点；同时随着加工技术的发展，目前国内外隔离开关产品的导电回路普遍整体性较高，产品接头数量大大减少。

针对老旧GW5 型隔离开关产品的分析、测量，根据原有瓷瓶高度、角度及接线座高度，设计加工铝合金制导电回路。

2.2 传动部分改造

不同于传统相间的轴销、夹叉传动形式，目前相间传动转向部分可采用万向球头结构，该种结构具有密闭条件好、润滑性能高、不易卡涩的特点；同时极间传动取消伞齿轮传动的结构，采用极间连杆配合万向球头的方式。

2.3 改造细节及经济、技术效果对比

经以上改造式大修方案改造后的新GW5型开关与原老旧GW5型隔离开关对比，具有以下结构型式的细节改进及经济技术优点，如图3～5所示。

图3 新型隔离开关接线座

图4 新型隔离开关接线座内部2

图5 新型隔离开关触头触指

2.3.1 新旧导电回路对比

第一，新型导电回路相对老导电回路的材质发生了变化，由来的铜制导电杆，变为铝合金材质。在满足载流量1250 A的标准下，导电回路总重由30 kg下降至8 kg。

在经济上节约了隔离开关的制作成本，在技术上减轻了导电回路重量，可大大降低隔离开关操作力，便于运检人员操作并降低了隔离开关发生卡涩的概率。

第二，新型导电回路采用一体成型工艺，而原导电回路由导电杆、接线座等零部件组成，二者相对比，新型导电回路减少接头约10个。

从经济成本上看，新型导电回路一体成型，减少了制作时间及成本，同时省去了人工组装成本。从技术角度说，接头数量的降低大大减少了潜在发热缺陷点，同时降低了检修人员的检修难度、节省了停电检修时间。

2.3.2 传动部分对比

新型隔离开关传动部分通过万象球头代替原传动部分的轴销结构，并省去了原伞齿轮结构。

如图6～8所示，因万向球头的密封型好，自身不易出现故障，故相比原传动机构，所须的后期维护检修工作量更少，在经济上所以降低了人工维护成本。与此同时，可大大降低由于原轴销、夹叉生锈引起的传动卡涩问题，减少了隔离开关发生操作卡涩缺陷的可能，提高了设备运行的可靠性。

图7 取消极间伞齿轮咬合传动

图8 极间、相间连杆

2.4 试验与验证

依据改造思路，制作新型导电回路及传动部分。通过形式试验与变电站内试点应用2 种方法，验证治理效果。

改造样品已通过形式试验，试验结果符合相关标准指标要求。

在变电站内试点应用也取得了预期效果。该种隔离开关改造方式工作量与传统隔离开关大修工作基本持平，可于一天内完成。改造完成后，可基本解决目前隔离开关大部分缺陷潜在发生点，设备运行可靠性大大提高，且后期维护工作量大大降低，维护工作量将由一组隔离开关8 人工作一天，降低至一组设备4人半天即可完成维护工作。

从改造效果、施工难度角度考量，改造式大修方法可作为老旧隔离开关治理的一种新方式。

3 展望与发展

老旧GW5型隔离开关的治理方法研究，是探索众多型号老旧隔离开关治理方法的第一步。后续，会将GW5隔离开关整治的经验逐步推广至其他型号产品。将老旧隔离开关的整治、改造方法逐步应用到实际检修工作中。