郭宁 毕波 高瑰斐 王雪振 陶欣
国网宁夏电力有限公司宁东供电公司 宁夏 灵武 750001
摘要：高压直流输电由于输送距离远、输送功率大、稳定性高与利于分区调度管理的优点，受到广泛的关注。高压直流隔离开关作为直流输电的重要设备，发热是造成隔离开关频繁发生故障的重要原因，这将会极大地危及电网安全。因此，研究和解决直流隔离开关的发热问题非常重要。
关键词：隔离开关；发热缺陷；处理措施
用于隔离设备检修部分与带电体的设备就是隔离开关，通过隔离开关可以将电路拉合或者切换成空载电路。近年来，随着用量需求持续增大，大量电气设备投入使用，设备更新换代频率加快，在一定程度上减少了设备故障发生率。但是隔离开关故障依然较为频繁，包括接头发热、机构部件卡涩、传动故障等等，影响到电力系统整体运行安全。下面将对隔离开关发热具体原因进行分析，提出相应的处理对策。
1隔离开关发热原因
1.1触头发热原因
通常，夹紧弹簧以内置形式存在，因为触指末端接触点自清洁能力差，夹紧弹簧分流退火失去弹性，从而使隔离开关触头的夹紧力度弱化。左右两侧的触头与通电电流接触以后，形成一个电桥电路，但是在实际运行中，触头四个接触部位接触电阻缺失了电桥平衡条件，就会有电流流过弹簧R5，弹簧退火变形问题就会发生，逐渐丧失弹性。接触点在不断损坏下，接触部分出现严重的表面氧化，使触头接触部位发热程度日趋加深。(1)因左右主导电管触头松动，增大了接触电阻，造成隔离开关发热;(2)未按照规范要求涂抹导电物质，增大了隔离开关接触电阻，从而出现发热现象。比如，涂抹过厚的电力复合脂，会在触指表面堆积，从而造成触头放电现象，烧损触头，进而出现发热。(3)空气污染。长期裸露在大气中的导体触头与接线端，容易遭到空气中灰尘及有害气体腐蚀，在接触面形成氧化膜，进而增加电阻，发生接触不良而引发过热现象。
1.2接线座发热原因
比起触头过热，接线座过热原因更加复杂，并且发热不易察觉，存在一定隐蔽性，极容易引发安全事故。为此，需要对这类过热引起足够的重视度，常见原因有以下几种:
(1)存在较大的昼夜温差，造成了水蒸气在空气中快速凝结，或者是在雨天雨水渗入电杆上、接线夹处或者铜导电带连接部位，从而使铝制导电杆、接线夹处或者铜导电带连接部位发生老化、电化学腐蚀等现象，增大了接触电阻，进而引发过热现象。虽然当前引入了新产品，使用铜制电杆与接线夹，但是过热问题依然没有彻底解决。(2)将4个螺丝拧入到铝导电杆中进行紧固，这是老产品导电带常用的紧固方法，但是铝强度不足，如果紧固过程中用力过大或者过小，均会影响到接触压力，经常造成接触压力不足的情况，从而引起过热。(3)没有按照要求装导电带，造成导电带装反，使隔离开关与旋转方向呈反方向操作转动;铜导电带出现过热，逐渐丧失了弹性;空气中腐蚀性气体过多，对导电带不断侵蚀，从而失去原有弹性，或者是操作不良，造成铜导电带发生断股现象，降低了实际通流能力，引发过热问题。
2触头发热处理对策
2.1过热故障处理
将故障详细情况记录下来，及时整理汇报，并将所带负载转移。停电检修的步骤为:将转移负荷减少，对温度变化情况密切监视，并依据实际情况尽快对停电检修作出安排。采用母联断路器完成转移负荷，转移隔离开关负荷到备用母线侧隔离开关上，然后退出运行发热的隔离开关。
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2.2更换外压式新触头
要想彻底将隔离开关触头发热问题解决，就要对触头结构进行更换，可用外压式触头替代内压式触头结构，因为外压式触头指末端与触头座有着更加牢固的连接，可以将原有电桥结构中弹簧分流的问题消除。
2.3更换导电膏
将原来的厚重导电膏更换为二硫化钼锂基脂，规范导电膏的使用方法，严格按照规范使用标准使用，只需要涂抹少许的导电膏在滑动接触面上，然后停留适当时间以后及时擦干净，保证导电膏为薄薄的一层，能够隔绝空气氧化就可以。
2.4完善主导电管触头
为了将触头接触面积增大，可以采取以下方法:钻一个5mm的螺孔在每个触指与触指座相应位置，然后将叠起的铜质软连接片固定在触指与触指座中间，这种方法起到的作用是分流，从而使触指与触指座之间的电流减少。对于承受较大负荷的电流并且要长期带电运行的隔离开关适合采用这种分流方式，具有较强的可操作性、运行更加可靠、维护更加便捷。
2.5检修中的注意事项
很多时候，因为隔离开关存在设计缺陷，会频繁出现发热问题，要想彻底解决，就要更换隔离开关触头，但是费用过高、工作量大，为此，对现有的设备做好维护才是最经济的办法。检修过程中，可以使用新型绝缘弹簧替代原有的夹紧弹簧，可以将弹簧过流发热疲劳问题消除;同时，更换镀银层较薄的触指，替代使用新型触指，可保证镀银层与规范要求符合;使用不锈钢材料的定位件，替代锈蚀的触指座定位件，或者对原有的定位件做好防锈处理。
3高压隔离开关触头发热的预防措施
3.1确保安装质量
在高压隔离开关进行现场安装的时候，施工人员需要按照不同的气候状况对触头连接处施加不同的压力。使用扭矩扳手进行压力判断，通常情况下，压力比较大，当外界温度较高时，压力可适当减小。
3.2建立规范的运行巡检机制
为了保证高压隔离开关运行操作的规范性，需要加强红外测温和巡视。另外，在夏季需要使用一定的技术方式对高压隔离开关触头温度进行实时监测，起到预警与监控的效果。在日常运行过程中，工作人员要遵守技术规范进行相关操作，避免不当操作对接触面镀银层带来的伤害。
3.3增强设备出厂质量监管
高压隔离开关的出厂质量检测非常关键，不仅能够把这杯的质量问题防范在安装运行以前，还为今后设备的正常运行打下了基础。
3.4完善定期检修维护制度
定期检修维护能够避免高压隔离开关在长时间运行过程中，因灰层等杂质堆积在触头接触面而阻碍动静触头的接触，使接触电阻变大。定期进行检修维护还可以避免因长期运行造成的触指紧固弹簧弹力下降的问题，因此运行单位建立对高压隔离开关各部件的定期检修维护制度在单位整体的安全生产运行当中至关重要。
3.5有关技术方面的建议
目前我国对高压隔离开关触头的温度测量技术主要有非接触式测温与接触式测温。集合了激光传感器与光线传感器的测温系统，不但可以进行实时温度测量，还可以对触指紧固弹簧的长度进行检测，进而对接触压力的大小进行计算，为分析接触压力对接触电阻的影响提供依据。
结论
总之，隔离开关发热问题已经成为隔离开关的常见故障，对设备及电力系统造成的危害较大，必须加强对隔离开关的定期检修与维护，针对已经存在的发热元件及线路要及时采取有效的办法处理，保证隔离开关的运行安全与稳定。只要保障了高压隔离开关运行的安全性和可靠性，就会使得电力系统的整体运行都能够保持稳定，加上目前我国的变压站逐渐向着智能化的法相转变，对于设备运行安全性的要求也在逐步的提升，这就使得维护和管理高压隔离开关的运作更为必要。
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论文作者:郭宁,毕波,高瑰斐,王雪振,陶欣
论文发表刊物:《防护工程》2018年第30期
论文发表时间:2019/1/15
标签：触头论文; 高压论文; 弹簧论文; 测温论文; 电阻论文; 设备论文; 接线论文; 《防护工程》2018年第30期论文;