（国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司兴安运维分部 内蒙古兴安盟 137400）
摘要：GW4-15/400型隔离开关是变电站内使用最普遍的一种户外隔离开关，本文针对其发热缺陷原因进行了深入分析，通过对运行经验的总结，给出了解决其发热的常用处理方法，本文为提高GW4-15/400型隔离开关的运行可靠性提供了参考。
关键词：GW4-15/400隔离开关；发热缺陷；处理措施；
0 概述
高压隔离开关是电力系统中最常用的设备之一，其主要作用是在系统有电压但无负荷电流时分合电路，即在断路器断开后，将被检修设备与线路和电源隔离，形成明显可见断开点。目前在兴安电业局66kV较偏远的变电站中，10kV隔离开关绝大部分为GW4-15/400型，如伊尔施变、五岔沟变等，主要是重庆高压开关厂、山东鲁能开关厂的产品。由于隔离开关运行状况会直接影响系统运行的安全可靠性，其检修与维护工作非常重要。但目前GW4-15/400型隔离开关经常出现发热缺陷，严重影响了隔离开关的正常运行[1]。
本文从GW4-15/400型隔离开关的结构入手，对隔离开关发热的原因进行了分析，总结了一些常用的处理方法，重点介绍了一种加装铜辫子的信息处理方案。
1 隔离开关的结构
GW4-15/400型隔离开关外观如图1所示，它由导电部分、绝缘部分、基座及操作机构四部分组成。绝缘支柱起绝缘和支撑作用，使导电部分对地绝缘；操作机构通过分合闸手柄经传动连杆实现隔离开关的分合；隔离开关的电能传输由其导电部分完成，导电部分由动触头、静触头、导电杆、接线座和防雨帽等组成。其中最常出现发热缺陷的部位为动静触头连接处、设备线夹处和接线座处[2]。
图1隔离开关外观
2 隔离开关的发热原因及处理措施
2.1 动静触头连接处发热原因及处理措施
GW4-15/400型隔离开关的动、静触头结构如图2和图3所示。动触头与导电杆一体，为薄片式铜杆。静触头的触指由四片铜导电片两两叠加而成，靠触头弹簧提供的压力上下紧紧压接在一起。触指外有圆形防雨帽，可防止雨水进入触指。动、静触头连接处的发热原因主要有如下两个
(1) 环境因素使动、静触头沾污及氧化锈蚀
由于GW4-15/400型隔离开关多用于偏远变电站中，风沙大、周围无遮蔽物，环境较为恶劣。触头与触指接触面会形成很厚的污垢层，接触电阻增大。由于长时间日晒雨淋，还要承担负荷电流（额定电流400A），触头与触指均会被氧化，在表面形成一层不导电的铜锈。铜锈具有吸湿性，吸收空气中的水分，使锈蚀加剧，造成恶性循环，使触头和触指的接触电阻不断增大进而出现发热缺陷。
(2) 触头弹簧老化
触头与触指间的接触压力由触头弹簧提供。在长期运行后，弹簧会因锈蚀而发生形变，弹力降低，静触头的触指间咬合力降低，使得动、静触头间接触不严密，导致接触电阻增大而出现发热，而发热又会加剧弹簧的氧化锈蚀，使弹力进一步下降，如此形成恶性循环。
图2 动触头 图3 静触头
动静触头连接处发热处理措施
(1) 打磨。在检修时，对动、静连接处的接触面进行打磨，清洁。遇到接触面有轻微烧伤痕迹时，应用锉刀小心修整，使接触面保持平整光亮。若接触面烧伤严重应立即更换。打磨后接触面应均匀涂抹中性凡士林进行润滑，同时防止氧化。
(2) 更换。对于静触头老化锈蚀严重、触头弹簧严重锈蚀变形弹力降低的情况，建议更换为GW4-15/600型隔离开关的静触头。该触头触指处镀银，接触电阻小；并且触头弹簧由上下两个“小碗”固定和保护，弹簧寿命更长；且与GW4-15/400隔离开关静触头结构基本一致，更换方便。
(3) 触指搪锡。若无GW4-15/600静触头备品备件时，亦可以对静触头做搪锡处理。将静触头解体打磨后，给触指与动触头接触的凸起部位搪锡。该过渡层可使动、静触头的接触电阻变小。
2.2 设备线夹处发热原因及处理措施
设备线夹发热一般发生在引线与铝线夹的接触部分。由于此处没有防雨保护措施，雨水、灰尘容易进入接触处，积垢并加剧接触面氧化，使接触电阻增大造成发热。还可能因铝绞线散股或线夹螺丝松动，使铝绞线和铝线夹间接触不够紧密，使接触电阻增大从而造成发热[3]。
处理措施包括：
(1) 将设备线夹拆除解体后对所有接触面进行仔细打磨，涂抹导电膏或喷涂823后恢复；
(2) 若铝绞线有散股，将其重新绞紧后并在其端部用铝包带扎紧固定；
(3) 检查线夹所有螺丝是否松动，进行紧固。
2.3 接线座处发热原因及处理措施
GW4-15/400型隔离开关的接线座亦可以参照图2和图3。接线座由顶部的接线铜片、转动部分、接线基座和导电杆等构成。其中转动部分是通过多个镀银的铜珠子将转轴与接线基座连接起来，完成分、合转动和导电功能。但由于其密封性不好，灰尘、雨水等容易进入滚动触头处，使接触面氧化或积垢导致接触电阻增大而发热。转轴与接线基座靠铜珠子连接，接触时为点接触，接触面积小，接触电阻大，容易发生局部过热，加剧接触面氧化，导致接线座出现发热缺陷。
GW4-15/400型隔离开关的接线座设计较复杂，对其解体和恢复都很困难。本文提出一种新的解决方案-加装铜辫子。
3 新方案原理及应用
3.1 方案原理
可给隔离开关加装铜辫子，即铜制软连接。在导电杆距接线基座约2cm位置打一个孔，用铜螺丝将铜辫子的一端接在导电杆上，铜辫子的另一端接在接线座顶部的接线铜片上。隔离开关两端的接线座均需加装，如图4所示。因为铜辫自身电阻很小，且两端连接处均为面接触，接触电阻很小，因此可为接线座分担很大一部分负荷电流，从而消除接线座处的发热缺陷。
图4 隔离开关两端的接线座加铜辫子
3.2 实际应用
GW4-15/400型隔离开关每相回路电阻值要求小于150μΩ，但很多变电站内的隔离开关经过动静触头打磨处理后，单相回路电阻仍高于该值。例如66kV伊尔施变1号主变10kV侧101隔离开关检修后三相回路电阻分别为：A：161μΩ，B：170μΩ，C：166μΩ，10kV 伊东线隔离开关检修后三相回路电阻分别为：A：174μΩ，B：182μΩ，C：185μΩ。由此可见，仅对隔离开关的动静触头连接处进行处理是不够的，接线座处的回路电阻不容忽视。
经计算加装铜辫子后，不仅接线座处发热量大大减少，而且由于发热由接线座和铜辫子共同分担，总发热量也在减少，表1给出了加装前后的效果对比
3.3 存在的问题及讨论
铜辫子由多股铜线编织而成，和铜排相比避免了交流电的集肤效应，充分利用了铜线的导电面积，降低了铜辫子自身的电阻。同时在加装铜辫子之前，已对铜辫两端的接线头进行搪锡处理，且两端均用铜螺丝上紧，接触方式为面接触，接触电阻很小[4]。
此外，选择铜辫子时，已按照GW4-15/400型隔离开关的额定电流400A选择了相应横截面的铜辫子，保证在满负荷运行时亦能够正常传输负荷电流而不发热。伴随着铜辫子的加装，还有一些其它的问题出现。下面所述：
(1) 加装铜辫子时要在隔离开关的导电杆上打孔上螺丝，这势必会对隔离开关造成一定的损坏，使隔离开关的完整性受到破坏。
(2) 铜辫子没有防护措施，经受日晒雨淋且长期承担负荷电流，必定会被氧化锈蚀，可能出现断股现象影响其导电能力。
(3) 铜辫子与导电杆的连接处亦暴露在外，会被氧化锈蚀，加速了导电杆的老化和损坏。
(4) 若铜辫子长度选择不合适、位置加装不当会影响隔离开关分、合闸。
3.4 方案的实际应用
该方案虽存在上述的一些问题，但由于它在消除接线座发热问题上的能起到巨大的作用，用一个小小的铜软连接即避免了隔离开关的整体更换，经济性非常好。若铜辫子因氧化锈蚀出现问题，更换也非常容易，故可以考虑将这一方案付诸实施。我班至今为止已对伊尔施变、五岔沟变等66kV变电站内的GW4-15/400型隔离开关进行了加装铜辫子的改造，到目前为止经改造的隔离开关都再未出现过发热缺陷。
4 结论与展望
GW4-15/400型隔离开关的发热缺陷主要出现在动、静触头连接处和接线座处。对于动、静触头连接处，可通过打磨处理进行消除；而接线座处的发热缺陷，则可以通过加装铜辫子的方法消除。本文对新提出的加装铜辫子的方案进行了较为详尽的论述，并在实际应用中得到验证，具有很好的效果。
参考文献：
[1] 芦玉铎. 隔离开关运行时接触面部分发热的原因及处理[J]. 科学之友, 2012, 11:19-20.
[2] 董其国．电力变压器故障与诊断[M]．北京: 中国电力出版, 2001.
[3] 吴章勤. 变电站铜铝过渡线夹的失效与检验[J]. 云南电力技术, 2006, 5: 30-31.
[4] 余明扬, 童磊. 集肤效应对铜排导电性能的影响分析[J]. 电气技术, 2007, 4: 56-57.
作者简介
王宏远(1970), 女, 本科，工程师，主要从事XXX工作。
论文作者:王宏远
论文发表刊物:《电力设备》2016年第14期
论文发表时间:2016/10/10
标签：接线论文; 触头论文; 辫子论文; 电阻论文; 接触面论文; 锈蚀论文; 加装论文; 《电力设备》2016年第14期论文;