摘要:文章分别对断路器以及隔离开关的发热缺陷成因展开分析,并且给出对应的具有一定针对性的优化建议,对于切实推动电力系统稳定工作有着一定的积极价值。
关键字:断路器;隔离开关;发热
在电力系统中,断路器与隔离开关是至关重要的环节,二者工作状态的稳定性以及绝缘水平的优劣,直接关系到电力系统的安全水平。而对于断路器和隔离开关而言,发热成为其运行过程中面临的重要问题,在实际工作中,除了有效利用红外测温技术展开工作,实现有效判断以外,更为重要的任务在于,切实深入分析二者发热问题的成因,并且展开有效的排除和控制,从而推动电力系统整体工作质量的优化。
一、断路器发热故障诊断
断路器,即真空断路器,因其灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名,实际应用中以结构简单维护方便而著称,并且工作状态比较稳定,在发电厂、变电站以及工矿环境中得到广泛应用。对于真空断路器而言,发热是其故障的突出表现之一,但是从成因的角度看,除了动静触头未能得到妥善维护以外,涡轮问题也同样需要给予充分关注。对于这几个方面的问题,在实际工作中,可以考虑分别展开维护与优化
首先,对于触头发热,基本源于两个主要方面,即负载过高、触头接触不良。负载方面,高压开关电力负荷发生变化时,会直接影响到设备的温度变化,如果本身电源开关在工作过程中就会面对大电流,那么发生发热故障就无法避免。常规情况下,负荷变化引起的触头温度不应超过75℃,如果发生负荷突变,或者回路受到了短路电流的冲击时,断路器的梅花触头等连接部位就会产生发热现象。此种状况无法完全避免,只能进行妥善的负载规划,实现对于触头发热的改善,同时优化整个电力环境的安全水平。除此以外,触头发热还有可能源于安装、老化以及腐蚀,或者无损等问题。尤其是对于高压断路器而言,动静触头是最容易过热氧化的部位。实际维护工作中,应当注意避免其温度超过80℃,否则会因为高温导致膨胀,造成接触面位置错开,形成空隙进一步造成氧化问题的发生。对于触头发热的问题,需要引入红外测温装置进行监控,一旦发现频繁或者持续的发热,即需要展开进一步的检查和维护。
对于涡流影响,同样不容忽视,其在开关柜中的主要影响包括发热以及振动。金属切割交变磁力线而在金属内部产生涡流,从而致使金属出现温升。如果该金属的电阻率小,则涡流很强,产生的热量就很大。想要对涡流实现抑制,可以考虑让三相同时穿过一个封闭金属回路,使之磁通为零。或者采用诸如树脂等非磁性材料制作支撑件或者骨架,除此以外,还可以考虑在磁性材料闭合回路上开隔磁槽,或者让磁性材料尽量远离母线,通过多个角度的方案降低涡流的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
二、隔离开关发热缺陷与控制
隔离开关同样是电力系统中的重要元素,其主要负责实现隔离电源、分合负荷、倒闸操作等运行目标。从构成的角度看,隔离开关包括导电部分、绝缘部分、传动机构、支持底座和操动机构等构成,相对于断路器而言,隔离开关的构成比较简单,多用于本地操作,其发热缺陷,也因此会更容易暴露在工作人员的视线之中,因此相关的发热维护总结工作比较成熟。从其发热的位置看,则聚集与导电部分,包括接触头、闸刀、接线板和引线线夹,依据相关统计可以发现,动静触头和接线板是发热故障多发环节,其次为引线线夹,因此对于隔离开关的发热故障控制,同样应当从这三个环节予以展开。
对于动静触头而言,与断路器一样,接触不良是导致发热故障的主要原因,其形成因素,则包括腐蚀老化以及机械性接触不良两种。对于前者而言,保持与断路器相似的维护态度和方案即可实现有效控制;而对于后者而言,由于触头弹簧长期处于工作状态,并且频繁操作,都会带来弹簧疲劳问题的发生,因此具体维护的时候,应当对弹簧的工作状态予以关注,如果发现其存在机械疲劳,或者因为长期大电流通过而导致的刚性退火,都应当积极展开对应的维护。对于接线板而言,导致其发热故障的原因同样主要聚集于接触不良,具体而言,就是导电带长期磨损和发生腐蚀而使电阻急剧增加,又或者因为紧固件的松动从而造成外部环境污染积累,最终导致电阻增加。对于此类问题的维护,需要积极展开清理,即可保持接线板处于正常工作状态。最后,引线与螺栓型线夹接触环节的牢固程度,是关系到发热故障是否会在这个环节发生的重要决定因素。此处螺栓紧固不到位,或者使用过程中因为振动而造成松脱,甚至于自然环境下的热胀冷缩和外部环境腐蚀,都是造成其故障的主要原因。实际工作中,应当考虑着力检查。
在展开必要维护的基础之上,还应当注意隔离开关的妥善选择,从材料以及质量鞥方面,实现对于发热故障的控制。例如自力型或外压式触头有主意解决弹簧性能不足的问题发生,触头自身则应选择低阻耐高温耐摩擦的材料。接线板则应当考虑选用封闭式结构,在一定程度上抵御灰尘和雨水的侵袭。对于线夹而言,可以考虑采用压接型线夹代替螺栓线夹,能够更好地压紧接线,避免因为存在空隙而导致电阻升高,带来发热问题。
三、结论
经济和社会的发展,从客观上要求更为稳定的电力供给,因此对于电力系统中每一个环节工作的稳定性,都提出了更高的要求。发热作为断路器和隔离开关常见的问题,虽然成因相对简单,但是出现频率偏高,必须引起重视。实际工作中唯有不断总结,才能有效优化。
参考文献:
[1]王国贞.电气设备故障检测与维护[M].北京:冶金工业出版社,2013.
[2]曾伟平.隔离开关发热原因及处理措施[J].科技与企业,2012(4)
[3] 徐国政. 高压断路器原理和应用[M]. 北京:清华出版社,2000.
[4]芮静康.常见电气故障的诊断与维修[M].北京:机械工业出版社,2013.
论文作者:马慧波
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第5期
论文发表时间:2019/7/22
标签:断路器论文; 触头论文; 工作论文; 故障论文; 涡流论文; 发生论文; 电力系统论文; 《当代电力文化》2019年第5期论文;