摘要：本文提出一种基于变电站设备保养要求的润滑脂优选方法，通过设计制作一款模拟实际工况的测试平台，优选出较为稳定可靠的润滑脂，使用后可有效减少设备机构特别是转动部位的磨损，从而达到延长设备核心部件使用寿命的目的。
关键词：润滑脂；变电设备；传动部件
引言
变电设备检修维护过程中，断路器、隔离开关的传动部件需要进行必要的润滑，而部分设备的运行环境恶劣，特别是敞开式设备，部分外露在大气中的传动部件经过日晒、风吹、雨淋后，特别容易造成转动部位卡涩，其中大部分原因归结于润滑失效，这就迫切需要有一种方法，优选出比较经久耐用，效果优异的润滑脂。
一、润滑脂优选工具研发
分析当前我所设备润滑脂使用情况，存在问题如下。
表1 润滑脂使用问题情况
基于设备实际使用工况，拟设计一款测试平台，帮助设备维护人员优选合适的润滑脂，以满足户外机构（运行环境最恶劣，向下兼容其他户内断路器、刀闸机构）连接部位的使用需求。
润滑脂需要验证的性能：
1、润滑性能：机件使用润滑脂前后运动性能对比；
2、防护能力：对金属表面的保护性能；
3、稳定性：机件长期工作之后润滑脂可否保持良好润滑性能；
4、附着力：雨淋、潮湿环境下润滑脂流失程度；
5、耐受高温：在高温工作环境下润滑脂性能变化；
拟通过金属件在轨道上滑动模拟设备金属器件运动状态，通过控制变量以得到相应测试结果。
为此，我班组人员依据相应需求设计制作出一款高度自动化的润滑脂测试平台，如图所示。通过对发射线圈通电而触发顶杆动作，推动滑块在涂有待试润滑脂的导轨上滑行，滑块停止滑行后，将由复位杆拨动返回至初始位置。自动循环上述过程，达到预定测试次数后停止。期间由激光测距仪测量滑块每次的滑行位移值。
图1 测试平台结构
测试装置的所有控制元件均安装在电器控制箱内，与测试平台隔离，减少相互干扰。通过控制箱内的DY-IS步进电机控制器配合行程开关实现滑块的自动触发和复位，实现自动化测试。
图2 滑轨结构
测试平台设置三条滑轨，可分别进行1-3路测试。
通过测量滑动距离以判断润滑脂对机件的润滑性能；
通过观察滑轨表面划痕情况，可判断润滑脂是否有效保护机件表面；
通过多次发射滑行后对比距离变化，可考察润滑脂的稳定（耐久）性；
配置水喷淋系统，实现模拟雨淋环境，可考察润滑脂的附着力；
配置加热系统，实现模拟高温日照环境，可考察润滑脂的耐挥发能力；
通过更换不同材质的滑块试件，可考察润滑脂对不同金属材质的润滑效果。
图3 测试平台
图4 滑轨
二、润滑脂优选工具应用
选取较为常用的两种型号润滑脂（表1），使用该测试平台进行测试。
表1 润滑脂型号
（一）润滑脂功能测试
对滑块及滑轨分别涂抹相同量的两种润滑脂，分别进行50组位移测试，结果如图7所示。
图5 定量涂抹
图6 使用激光测距仪进行位移测量
图7 测试结果1
总位移数据：润滑脂1为1059.0cm，润滑脂2为1140.9cm。
对比得知，润滑脂2的平均位移比润滑脂1多1.6cm，因此润滑脂2的润滑效果较好。
两种润滑脂在测试过程中测试滑轨及滑块上均未出现划痕，测试过程中无明显摩擦声，表明两种润滑脂在当前程度下均具有合格的防护能力。
（二）稳定性测试
对比图6中的趋势线公式得知，两种润滑脂的测试位移均呈现轻微的下降趋势，其中润滑脂1的下降斜率更小。因此，在较低强度下，两种润滑脂均具有较好的稳定性，其中润滑脂1的稳定性更胜一筹。暂未知在更长时间和更高次数的操作后是否仍可保持不变质。
（三）附着力测试
选取润滑脂2进行雨淋、湿润环境下的附着力测试。使用水喷淋系统对滑轨密封罩内部环境进行水喷淋。进行50组测试并与未进行水喷淋结果进行比较。
测量得到，水喷淋环境下总位移距离为1279.8cm，显著高于未进行水喷淋情况下的1140.9cm。推断为雨淋效果导致润滑脂流失严重，滑块失去润滑脂粘附，在水附着状态下摩擦力大大减少，导致滑动距离增加。
实际运行环境下，机件若失去润滑脂防护，在潮湿环境下较易产生锈蚀，且在之后的运行过程中，因失去润滑脂对表面的保护，易因摩擦作用而导致加大磨损，加快机件变形、老化、运转不顺。因此，通过测试得知，该润滑脂附着力水平不甚理想，极易因为雨水冲刷导致流失，需进一步测试优选出具备更强附着力的润滑脂。
（四）耐挥发性测试
选取润滑脂2进行高温环境下的耐挥发性测试。使用电热片对滑轨密封罩内部环境进行升温。分别测试40℃和50℃下的位移量，分别进行50组测试并与常温（室内20℃）进行比较。
测量得到，40℃下总位移距离为1077.0cm，50℃下总位移距离为911.9cm。可以得知，位移距离随温度升高下降明显，且轨道上润滑脂干涸形成粘滞状。推断为高温环境导致润滑脂加速挥发，润滑效果严重下降。
我所设备在实际运行环境中，在未配备有效温控装置或温控装置失灵的情况下，设备机构箱内部可能达到更高温度，这对于我所现有润滑脂耐挥发性能是极大考验，需进一步测试优选出具备更强耐高温能力的润滑脂。
图8 通过电子温控器对滑轨平台进行温度监控
三、结论
通过研制可模拟华南地区变电站设备实际运行环境的润滑脂优选测试平台，实现对润滑脂在实际运行中的润滑性、稳定性、附着性、耐挥发性进行直观检测，测试过程实现较高程度自动化。该项研究填补了过去相关检测手段的空白，还为未来实际生产工作中进行润滑脂选用提供了可靠保障。
论文作者:陈林东,
论文发表刊物:《电力设备》2018年第18期
论文发表时间:2018/11/13
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