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摘要：GW4型高压隔离开关在电力系统中起着极其重要的作用，随着用电负荷及运行年限的增加，高压隔离开关发热故障也在逐年增加。本文对实际中GW4型隔离开关发热故障原因进行分析，并研制出一种新型导电部分来解决高压隔离开关发热问题。
关键词：隔离开关；发热；导电部分
1 引言
高压隔离开关是电力系统使用量最大的电气设备，它是用来开合有电压而无负荷的电路，以转换运行方式；或是在电路中形成明显可见的断开点以将检修设备与带电设备隔离，以便于电气设备的检修工作安全可靠地进行，在正常运行中稳定地传导电流。由于隔离开关长时间在户外投入运行，由于外界环境的影响，检修周期的延长以及安装不到位等因素，导致隔离开关在投入运行后出现发热、放电等现象，使电网存在着极为不安全的因素。提高隔离开关的运行可靠性，是保证电力系统安全、稳定运行的当务之急。
2 GW4型隔离开关结构与发热原因
1、GW4型隔离开关导电部分由动触头、静触头、导电臂、接线座等几个部分组成。
2、隔离开关发热的原因有以下几种：
2. 1动、静触头接触面电阻过大引起的发热
引起动静触头接触面电阻过大有以下几种因素：
（1）三相分、合闸不同期以及合闸不到位引起隔离开关发热
隔离开关在安装、检修过程中调试不到位，会出现三相分、合闸不同期现象。这样在操作隔离开关过程中，在短时间内出现三相动静触头不能同时接触或分开，会在短时间内出现非全相运行情况，这样将会引起过电压，导致电弧击穿放电，烧伤动，静触头，当隔离开关合闸后，动、静触头之间就会存在空隙，因此接触面积就减小了，但增加了接触面电阻，这样会引起隔离开关触头部分发热现象。另外，此类隔离开关触指为自力式触指，合闸后分别排列在触头两侧，而此类触指触指接触点需要径向对中调整，在检修过程中由于调试不到位，会产生调整误差，这样就会使触指的接触点压力不均匀，严重时会使触指与触头虚接触，这样会增大接触面电阻，也会引起隔离开关触头部分发热。
2.2氧化、锈蚀及脏污导致隔离开关动静触头接触电阻过大而发热
户外隔离开关是完全暴露在大气中工作的，容易受到雨水、腐蚀性气体和化学气体的侵蚀导致触指锈蚀与氧化,再加上空气中的灰尘与潮气结合使触指脏污，导致接触电阻过大，引起触头部分发热。
2.3外力造成触指镀银层破坏、导致触头接触电阻过大
在日常检修中，对于触指、触头的检修方法通常是用砂纸打磨触头、触指，在打磨过程中用力过大会将触指及触头镀银层破坏。同时，由于操作不当也会破坏触指与触头镀银层。这样会使触头与触指接触面变为“铜--铜”接触面或“铜--铝”，接触面，这样就会增加触头与触指的电阻率，使其接触面电阻增大，将会引起触指与触头接触面发热。
隔离开关出线座发热引起隔离开关出线座发热有以下原因：
（1）出线座软连接处螺栓松动以及软连接接点接触面过小引起的发热
现有GW4型隔离开关出线座接触面由2支螺栓连接，由于户外环境温度变化、微风震动等因素，会导致连接螺栓松动，连接螺栓松动将导致软连接接触压力不足，会使软连接接触面接触电阻增大，使得出线座软连接螺栓处发热。同样的，由于户外环境条件恶劣，加上户外灰尘、潮气以及腐蚀性气体进入将军帽内会使软连接以及软连接接触面锈蚀及脏污，同样也增大了接触电阻，导致隔离开关出线座发热。
3 新型隔离开关导电部分解决隔离开关发热问题
1、针对隔离开关触头部分发热原因我们改进了隔离开关触头部分以改善隔离开关触头部分发热：
总结隔离开关触头部分发热原因主要有：1、三相分、合闸不同期以及合闸不到位引起隔离开关发热2、氧化、锈蚀以及脏污导致隔离开关动静触头接触电阻过大而发热3、外力造成触指镀银层破坏、导致触头接触电阻过大。因此我们设计了一种新型触头部分来改善触头发热问题。
对于触头部分采用圆形触头，此触头不需要径向对中，后部采用楔形面接触。对于触指部分，我们将契合触头的筒状触指开缝并与后端一体连接形成多个触指。触指内面的接合部位形成的弧面半径与阳触头完全吻合，并且在触指未合入以前触指围成的柱状开口是小于阳触头的，以便触头合入时形成线接触压力。由于触头采用铬锆铜材料制成，触指自身具有弹性，并有辅助弹簧调整压力，因此阳触头合入阴触头后将受到触指足够的接触压力，从而构成可靠的电接触。如图1、2所示。
此触头部分的优点在于：触指连接方式为完全吻合锥面挤压形成面接触，因此增加了接触面积，减小了接触电阻，大大降低触头部分发热概率。同时依靠触指自身良好的压力，并附以辅助弹簧，更保证了触头部分不会因压力不足而产生的发热。
2、针对隔离开关出线座发热原因改进了出线座结构以改善隔离开关出线座发热：
总结隔离开关出线座发热的主要原因有：出线座软连接处螺栓松动以及软连接接点接触面过小引起的发热。现有隔离开关出线座软连接有两处螺栓连接，并且连接面积过小。新发明的出线座针采用立式出线座结构，软连接部分采用整体焊接方式，从而将三只螺栓减少到一只。如图3所示。
此出线座的优点在于：1、减少了螺栓连接降低了出线座螺栓松动的概率。2、增加了接触面积，减小了出线座软连接接触电阻，降低了出线座发热概率。
另外，新发明的隔离开关导电部分的另一特点是结构及加工工艺简单，节省材料，降低成本。
4 总结
隔离开关发热问题日趋严重，严重时危及电网运行，本文针对隔离开关的发热原因进行分析，设计了一种新型隔离开关导电部分，用来改善隔离开关触头部分和隔离开关出线座部分的发热问题。
参考文献
[1]曹志煌.GW4系列高压交流隔离开关检修工艺[M]，湖南科学技术出版社，1999.
[2]曹胜利,苑金海,赵昌.户外高压隔离开关腐蚀与防护分析[M].电气制造，2007.
[3]叶志强.电力安全技术[M]，电力安全技术杂志社，2007.
[4]苑舜.高压隔离开关设计与改造[M]，中国电力出版社，2007.
作者简介
马建鹏(1992-),男，宁夏石嘴山人，本科，班员，从事电力系统高压设备检修工作。
论文作者:马建鹏,黄囤,王若曦,滚晓虎,林涛,翟亮
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
标签：触头论文; 接触面论文; 电阻论文; 螺栓论文; 高压论文; 原因论文; 脏污论文; 《电力设备》2018年第2期论文;