摘要：为解决110kV断路器操作机构箱渗水问题，对部分机构渗水频发的110断路器操作机构箱结构的不足进行分析，研制一种断路器操作机构箱防雨罩，它能够弥补部分110kV断路器操作机构箱的设计缺陷，对断路器操作机构箱进行雨水遮挡与疏导，有效防止雨水由缝隙流入箱体内，减小操作机构箱内各元器件受潮锈蚀的概率，避免设备误合拒分等电力安全事故的发生。
关键词：断路器操作机构箱；机构箱渗水；机构箱防雨罩
Development and application of a rainproof cover for a circuit breaker mechanism unit
Meng Jianan，Li Jieru
（Chongzuo Power Supply Bureau of Guangxi Power Grid Co.，Ltd.，Chongzuo 532200，China）
Abstract：To solve the problem of water seepage in operating mechanism unit of 110kV circuit breaker，this paper analyzes the insufficiency of 110kV circuit breaker operating mechanism unit with frequent water seepage，and a circuit breaker operating mechanism unit rainproof cover is developed.This rainproof cover made up for the design defects of the operating mechanism unit of some 110kV circuit breakers.This rainproof cover can cover cover and channel rainwater for circuit breaker operating mechanism unit.So the rain is prevented from flowing through the tank effectively.This rainproof cover can reduce the probability of moisture corrosion of components in the operating mechanism unit，so the power safety accidents caused by seepage can be effectively avoided.
Keyword：circuit breaker operating mechanism unit；water seepage of operating mechanism unit；rainproof cover
断路器（Circuit Breaker）[1]能关合、承载、开断运行回路正常电流，也能在规定时间内关合、承载及开断规定的过载电流（包括短路电流）的开关设备，是电力系统关键设备。高压分体式断路器本体包括机架、灭弧室、绝缘拉杆、合分拉（压）簧等断路器主体部分，机构箱是断路器的操作机构，断路器机构箱内主要包括分合闸储能弹簧、分闸掣子、分合闸线圈、二次接线端子等元件，通过操作机构使断路器合分的设备。断路器操作机构箱外壳主要起保护箱体内机械元器件、二次元器件不受环境因素的影响。而断路器操作机构箱渗水问题是断路器常见问题。
部分110kV断路器操作机构箱采用金属板材折弯成型，其安装方式为顶端侧挂悬空安装，这种机构箱长时间受自身重力的影响和断路器动作时产生的震动的影响，操作机构箱容易出现倾斜变形，倾斜变形的断路器机构箱顶端侧挂处会形成缝隙，下雨天气时，雨水会顺着缝隙流入操作机构箱，致使操作机构箱端子和接触器等受潮锈蚀，严重时发生直流接地，甚至设备误合拒分的安全事故。
1 现有断路器机构箱设计不足分析
部分110kV高压断路器操作机构箱安装方式为顶端侧挂悬空安装，侧挂悬空安装在高压断路器横担一侧。此类110kV高压断路器操作机构箱并非一体成型，贴近横担的机构箱面板与机构箱上下及左右面板不是无缝焊接，长时间受自身重力的影响和高压断路器动作时产生的震动的影响，操作机构箱容易出现微小倾斜变形，安装初期操作机构箱与横担之间的密封性就会遭到破坏，操作机构箱与横担之间容易形成或大或小的缝隙。下雨天气时，雨水则顺着缝隙流入操作机构箱，致使操作机构箱机械元器件锈蚀、端子和接触器等受潮锈蚀，严重时发生直流接地，甚至设备误合拒分的安全事故。
此类110kV高压断路器操作机构箱上盖板设计为平面封板封装形式，顶端未设计有雨檐，不利于雨水的疏导。同时操作机构箱安装于水平面平行，同样不利于雨水的疏导。下雨天气时，雨水沿着封板接口处渗漏至操作机构箱的机率就会大大增加。
1-上接线板；2-下接线板；3-法兰；4-水平面；5-上瓷柱；6-下瓷柱；7-操作机构箱；8-电缆；9-机构箱外壳；10-机构箱观察窗；11-接地；12-基础；13-基座；14-操作机构横担
图1 LW25-126高压六氟化硫断路器安装图[2]
2常见断路器机构箱渗水问题处理方法
此类110kV高压断路器操作机构箱出现渗水情况后常见的处理方法是封堵法。具体措施是使用封堵材料（如玻璃胶）沿着操作机构箱与高压断路器横担之间的接触面进行封堵。
使用封堵法进行高压断路器操作机构箱渗水处理虽然操作简单、方便快捷，但是时间一长玻璃胶等封堵材料不可避免地会老化开裂甚至脱落，封堵效果不佳，治标不治本。再一次进行停电处理对于整个系统而言会严重影响供电可靠性，对于电力销售企业则会造成负荷损失。
3一种断路器机构箱防雨罩的研制
3.1防雨罩原理
根据渗漏水根本原因，研制一种断路器机构箱防雨罩，直面机构缺陷，防水措施不只是单纯的封堵，而在于水的遮挡与疏导，防止雨水由缝隙流入箱体内，减小操作机构箱端子和接触器等受潮锈蚀的概率，避免设备误合据分等安全事故的发生，彻底解决此类110kV断路器操作机构箱渗漏水的问题，能够将传统防治方法有限防水期延长至无限期。
本断路器机构箱防雨罩，主要涉及电力防水领域。断路器机构箱防雨罩，包括顶盖，顶盖一边边缘处设置开槽，开槽内设置第一胶圈和第二胶圈，顶盖边缘处均设置斜板，顶盖底部靠近开槽一边处设置挡边，挡边远离顶盖边缘一侧设置挡块。
3.2防雨罩结构
根据部分110kV断路器操作机构存在的设计不足与安装特点，通过防雨罩原理设计了该防雨罩的结构，如图2、图3、图4、图5所示。
图2 防雨罩主视图使用状态参考图
图3 防雨罩左视图结构示意图
图4 防雨罩仰视图结构示意图
1-顶盖；2-开槽；3-第一胶圈；4-第二胶圈；5-斜板；6-挡边；7-挡块；8-框架；9-挡门；10-轨道；11-挡片；
12-限位柱；13-插孔；14-销子；15-断路器机构箱；16-瓷瓶
图5 防雨罩轨道局部剖视结构示意图
3.3防雨罩结构说明
断路器机构箱防雨罩，包括顶盖（1），顶盖（1）一边边缘处设置开槽（2），开槽（2）内设置第一胶圈（3）和第二胶圈（4），第一胶圈（3）和第二胶圈（4）均呈半环型，第一胶圈（3）和第二胶圈（4）相对设置，顶盖（1）边缘处均设置斜板（5），顶盖（1）底部靠近开槽（2）一边处设置挡边（6），挡边（6）远离顶盖（1）边缘一侧设置挡块（7）。
断路器机构箱防雨罩斜板（5）与顶盖（1）底部铰接。
断路器机构箱防雨罩顶盖（1）底部设置框架（8），框架（8）与顶盖（1）可拆卸固定连接，框架（8）呈长方体形，框架（8）侧面均设置挡门（9）。
断路器机构箱防雨罩框架（8）相邻两条竖边上均相对设置轨道（10），挡门（9）包括挡片（11），挡片（11）呈长方形，挡片（11）设置多个，相邻挡片（11）之间铰接，多个挡片（11）两端均设置限位柱（12），限位柱（12）与轨道（10）相适应。
断路器机构箱防雨罩多个轨道（10）顶部均设置插孔（13），插孔（13）内设置销子（14），销子（14）与插孔（13）滑动连接。
4断路器机构箱防雨罩的具体实施方式
结合附图和具体实施例，对本防雨罩作进一步说明。这些实施例仅用于说明本防雨罩而不用于限制本防雨罩的范围，本领域技术人员可以对本防雨罩作各种改动或修改。
如图2-5所示，本断路器机构箱防雨罩，顶盖1覆盖机构箱顶部范围，顶盖1一边边缘处设置开槽2，开槽与断路器机构箱顶部框架的瓷瓶相适应，开槽2内设置第一胶圈3和第二胶圈4，第一胶圈3和第二胶圈4均呈半环型，第一胶圈3和第二胶圈4相对设置，第一胶圈和第二胶圈在开槽内相配合组成环状，防止雨水侵入，并且起到一定的绝缘作用。本防雨罩顶盖呈长方形，顶盖四条侧边处均设置斜板，斜板朝向顶盖外侧和地面方向延伸，顶盖1底部靠近开槽2一边处设置挡边6，挡边6远离顶盖1边缘一侧设置挡块7。挡边与挡块配合，使顶盖固定在机构箱顶部安装位置的横梁上。本防雨罩能够对断路器机构箱顶部进行遮挡，防止雨水由缝隙流入箱体内，减小操作机构箱端子和接触器等受潮锈蚀的概率，避免设备误合拒分等安全事故的发生。
防雨罩斜板5与顶盖1底部铰接。可以人为调节斜板相对于顶盖的角度，当风季来临，适当的将斜板向顶盖方向调整，减小风将雨水从侧面吹入箱体的概率，风季过去后继续将斜板展开更大角度，扩大覆盖范围，对箱体起到更好的防水效果。
防雨罩顶盖1底部设置框架8，框架8与顶盖1可拆卸固定连接，框架8呈长方体形，框架8侧面均设置挡门9。框架与挡门配合，将断路器机构箱包裹在内部，进一步提高防雨罩对断路器机构箱的覆盖范围，防止雨水流入箱体内部，进一步减小操作机构箱端子和接触器等受潮锈蚀的概率。
防雨罩框架8相邻两条竖边上均相对设置轨道10，挡门9包括挡片11，挡片11呈长方形，挡片11设置多个，相邻挡片11之间铰接，多个挡片11两端均设置限位柱12，限位柱12可以在轨道10内滑动。本防雨罩可折叠挡门通过轨道限位，可以在雨季全覆盖断路器机构箱，在旱季折叠起来供机构箱通风，适用范围更广。
防雨罩多个轨道10顶部均设置插孔13，插孔13内设置销子14，销子14与插孔13滑动连接。销子对折叠起来的挡门进行限位，防止挡门在风和重力的作用下自行展开，使本实用新型的可操作性更强。
实施方式：断路器机构箱悬挂安装在横杆上，本实用新型在使用时，将顶盖1放置在断路器机构箱的上方，使开槽2插在瓷瓶底部，顶盖1底部的挡边6和挡块7将横杆夹在中间，使顶盖1固定在横杆上，然后将第一胶圈3和第二胶圈4相对设置在开槽2内。在下雨时，雨水落在顶盖1顶部，然后积水顺着斜板5落到地面，第一胶圈3和第二胶圈4对雨水起到一定的阻挡作用，同时起到绝缘效果。
5断路器机构箱防雨罩的效果
1、本防雨罩顶盖对断路器机构箱进行遮挡，开槽处的第一胶圈和第二胶圈配合，起到一定的防水效果，顶盖边缘的斜板也可以在一定程度上阻挡雨水，并对顶盖上的雨水进行导向使其倾斜流向地面，增大本实用新型的覆盖范围。本实用新型能够防止雨水由缝隙流入箱体内，减小操作机构箱端子和接触器等受潮锈蚀的概率，避免设备误合据分等安全事故的发生。
2、本防雨罩斜板与顶盖底部铰接，可以人为调节斜板相对于顶盖的角度，根据季节性的调整本实用新型的覆盖范围，防止雨水由缝隙流入箱体内，减小操作机构箱端子和接触器等受潮锈蚀的概率，避免设备误合据分等安全事故的发生。
3、本防雨罩顶盖底部设置框架，框架侧面设置挡门，框架与挡门配合，进一步提高本实用新型对断路器机构箱的覆盖范围，防止雨水流入箱体内部，进一步减小操作机构箱端子和接触器等受潮锈蚀的概率，避免安全事故的发生。
4、本防雨罩挡门可折叠，挡门通过轨道限位，可以根据季节性选择全覆盖断路器机构箱或者折叠起来供机构箱通风，适用范围更广。
5、本防雨罩通过销子对折叠起来的挡门进行限位，防止挡门在风和重力的作用下自行展开，使本实用新型的可操作性更强。
6 结语
部分110kV断路器操作机构箱受设计缺陷，运行时间长后机构下垂，机构与横担之间产生缝隙，雨水从缝隙渗入，导致断路器操作机构元器件锈蚀老化的事件时常发生，随着设备规范化检修的实施[3]，对检修工艺的要求日益提高，该设计简单，处理效果好，很好地解决了部分110kV断路器操作机构箱渗水问题。
参考文献：
[1] GB/T2900.20—94 《电工术语 高压开关设备》
[2] 西安西电安高压开关有限责任公司.LW25-126高压六氟化硫断路器现场安装作业指导书[OKA.414.073]
[3] GB 1984-1989|交流高压断路器
作者简介：
蒙建安（1979-）男、高级技师、本科学历、从事高压变电设备检修与维护工作。
李杰儒（1992-）男、助理工程师、本科学历、从事高压变电设备检修与维护工作。
论文作者:蒙建安,李杰儒
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/21
标签：断路器论文; 机构论文; 顶盖论文; 胶圈论文; 开槽论文; 操作论文; 防雨罩论文; 《电力设备》2019年第1期论文;