(广东四维电力工程有限公司 广东江门 529300)
【摘要】相较于断路器而言，高压隔离开关在电网中的使用率是最为频繁的。但随着电网改造力度的加强，以及断路器材料性能的不断强化，便凸显出高压隔离开关的核心竞争力在逐步的下降、产品开发技术严重滞后，导致电网故障事件频繁发生。目前，国内多数电力局或电力公司，多数采用110kV～220kV高压隔离开关（GW4型号），但由于产品研发技术的局限性，常常出现接触不良、卡涩等问题，对此本文将研究GW4型号存在的主要问题，并提出有效的改进措施。
【关键词】高压隔离开关故障策略
高压隔离开关，主要被使用于电网中的倒闸操作、隔离电源、以及分合小负荷电器设备（比如PT设备）【1】。而在检修电力设备时，高压隔离开关是否可以正常工作，关系到供电系统的稳定性和安全性。但是最近几年来，不少电力局的110kV～220kV高压隔离开关在作业时，出现操作不灵活、接触不良、瓷柱断裂、以及机构卡涩等故障问题的频率较高，因此必须采取科学有效的解决措施，确保供电系统的顺利作业。
1、接触不良问题及其改进方法
GW4型号的高压隔离开关，主要是通过电压触头、接线座、和接线端子进行电气连接工作，因而接触不良问题便出现在这三个构件上。一般而言，当触头出现接触不良问题时，通常是由于构件表面蒙尘、或是弹簧受压后变形等因素引起的，所以相对应的便可用清除灰尘、调整接触面、及时更换变形弹簧的方法。对于滚动式的接线座来说，触头部分磨损、和弹簧受压变形，则是其出现接触不良问题的主要原因；而软连接式的接线座，则往往会因为导电带松动的原因，从而出现接触不良故障，所以综合来说，软连接式的接线座的可靠性更高。接线端子与导线之间，是否会出现接触不良问题，便直接取决于技术人员的现场安装工艺水平的高低【2】。总之，若想彻底地解决GW4型号开关的接触不良问题，便需要维修人员开展定期修护工作，而维修时间需间隔1-2年。另外，通过检查开关导电构件的受热情况，亦可以及时地发现高压隔离开关的在运行时的隐患问题。而高效率的检测方法，莫过于采用贴示温片、和红外线热像仪等方式。因此，检查人员在日常的检查过程中，便可通过查看示温片的变化数值，以此判断导电构件是否过度受热；或者使用红外线热像仪，对导电构件的受热程度与位置，进行定量和定性的分析。
2、机构卡涩问题及其改进方法
GW4型号开关在运行较长时间后，便会因为操作阻力过大的原因，出现机构卡涩、拒动等问题。因而机构卡涩问题的发生，究其根本，是因为操作部件中的主轴、转动臂、以及连杆等活动零件生锈，并且再加上开关的底座轴承被腐蚀和锈化的因素【3】。处于南方地区的电力局，会因为天气潮湿、雨水较多的原因，加快了供电设备生锈与腐蚀的速度；而北方地区的电力局，则会因为严重的雾霾天气、和环境污染原因，从而频繁出现机构设备的生锈、卡涩现象。2017年全国各地区电力设备锈蚀的综合调查报告：GW4型号开关平均每年出现操作不顺的次数是32次、机构卡涩现象是16次，而出现此问题的主要原因，主轴、转动臂等部分的生锈因素占了25%，底座轴承锈蚀是70%。从中可以发现，底座轴承锈蚀，给高压隔离开关的作业带来了严重的影响。底座轴承锈蚀的原因，除开周围的环境污染与多雨天气造成的设备锈蚀外，多数是由于其自身的防潮性能不佳的原因，但性能不佳的原因，则是因为在出产装配中，并未进行合乎规格的润滑步骤。由于GW4型号开关在安装及工作后，工作人员难以在底座轴承部分添加润滑剂，因此只能将开关的导电构件、绝缘柱拆卸下来后，将轴承座拆下并润滑，但是这是必须在长时间停电的情况下才能进行的维修工作。此外，也可通过更换锈蚀严重的轴承座，来解决机关机构卡涩和拒动问题，但是此种方法却大大增加了工作人员的工作量，亦增加了设备停电的时间，因此维修人员应视实际情况而定。
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3、瓷柱断裂问题及其改进方法
瓷柱断裂现象在GW4型号开关的作业中并不常见，但是此问题发生的影响，远远比接触不良、机构卡涩等问题严重，因此维修人员更应高度关注此故障问题。实际上，近些年来国内各地区的电力局，发生瓷柱断裂现象的次数正在逐年提升，其不仅会造成电网短路后果，而且更严重的是威胁到人们的生命安全，因此不可等闲视之。瓷柱断裂问题的发生原因有各种各样，比如出厂装配前瓷柱烧结的不完全、安装过程中的触头接触不良、接线座严重腐蚀等原因，都会造成严重瓷柱断裂现象的发生【4】。而在这些原因中，不优良的瓷柱材料是内在因素，外力作用的钮压则是造成瓷柱断裂的外在原因。因此，若想有效解决GW4型号开关的瓷柱断裂问题，必须重视瓷柱产品的制作质量问题、安装工艺手法的水平高低、以及后期的维修与养护工作，并注意检查在出厂、运输、安装与检修过程中的瓷柱形态，检查其是否出现了明显的断裂痕迹，若是有则需要进行更换。前文曾提到软连接式的接线座的可靠性更高，因此可将此接线座广泛应用到GW4型号中。但需要引起注意的问题是，软连接式接线座的导电杆底板易于生锈，并且在刀闸分合的工作过程中，导电杆转动的弧垂较小而生成的横向压力，便容易致使瓷柱断裂。对此，采购人员在选择软连接式的接线座时，应尽可能的要求商家提供不锈钢性能的导电杆。
4、操作不灵问题及其改进方法
操作不灵问题，发生在GW4型号的各个工作零件中，极大的降低了供电系统的工作效率，因此必须采取有效的解决策略。第一，建立严谨的定期巡检工作机制。由于国家的电网负责部门，并未颁发出定期维修高压隔离开关的规章制度，因此各地区的电力局，并未将定期维修供电设备的制度落实到实处，往往皆是出现了电力故障才进行维修工作【5】。因此，为提高GW4型号开关的可靠性，负责人必须制定严格的定期维修制度，比如，实行一年一小修、五年一大修的维修计划，同时制定故障发生的应急预案，杜绝安全事故的发生。第二，建立系统化的预防方案。前文提到的瓷柱断裂、接触不良、机构卡涩等问题在电网中的发生频率是较高的，因此在日常的工作中与维修前，都应先建立起针对这些故障的预防方法，如此可扭转故障发生的被动局面，比如：用红外测温基础检测设备的受热情况，避免过热导致的接触不良问题的发生；用完好的瓷柱代替有断痕、或扭曲变形的瓷柱，避免瓷柱断裂问题的发生；向轴承底座加润滑油、选用防潮性能优质的构建，以此避免生锈导致的机构卡涩现象的发生等。
5结束语
综上所述，随着作业时间的延长，110kV～220kV高压隔离开关通常会出现这四种故障问题：操作不活、接触不良、瓷柱断裂、以及机构卡涩问题，因此必须采用有针对性的解决措施、以及开展定期修护工作，如此才能确保设备的良好运行状态，保障电网的安全运行与负荷调配。
参考文献:
[1]户外高压隔离开关电触头温升机理研究[J]. 王磊,严浩军,林钧,赵庆,茅大钧,彭道刚. 广东电力. 2014(12)
[2]试析高压隔离开关发热的原因及处理[J]. 徐健. 科技创新与应用. 2015(31)
[3]10kV户外隔离开关运行中常见故障分析[J]. 王玉华,牛济卫. 黑龙江科学. 2014(12)
[4]UEMS-H智能高压开关远程操纵装置设计与研究[D]. 龙英.湖南大学 2014
[5]高压开关操动机构智能电子装置的设计与实现[D]. 孟振宇.浙江大学 2014
论文作者:马国
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
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