摘要：隔离开关是供电线路在无载流情况下进行切换和对被检修的高压母线及其他电气设备与带电线路进行电气隔离的电器,是电力系统输变电设备中用量最多的一种设备,通常是高压断路器的2～4倍。隔离开关运行于户外环境,运行条件不佳,容易在机械或电气方面产生故障。随着设备运行时间的增长以及系统负荷增加,隔离开关故障引起的停电事故呈上升趋势。高压隔离开关运行故障引发的电网稳定问题越来越受到电力部门的关注。
关键词：隔离开关；发热缺陷；诊断处理
一、隔离开关发热原因
（一）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。
图1 触头导电回路等效示意图
触头导电回路等效示意图（R1～R4为触头四个接触部位接触电阻，R5为弹簧电阻）。（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。
（二）隔离开关闭合不到位
在进行隔离开关闭合操作时,会出现闭合不到位现象。隔离开关闭合不到位时,两导电杆不在一条线上而呈“八”字形,存在动静触头单边接触的现象,使得接触面减小了一半,当接触处流过大电流时,引起过热。
（三）隔离开关连接螺栓松动
隔离开关受安装工艺质量影响,各导电部分连接螺栓紧固力矩不符合产品设计要求,例如,动触头软连接紧固螺栓松动、基座接头螺栓松动、触指底部与固定板连接松动等都会引起隔离开关发热故障。
（四）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。
二、触头发热处理对策
（一）过热故障处理
降低温度，密切监控温度变化，并根据实际情况尽快安排检修。母线断路器用于转移负荷，将隔离开关的负荷转移到备用母线侧隔离开关，然后从运行中的加热型隔离开关中退出。
（二）更换新的外部压力触点
为了彻底解决隔离开关触点的发热问题，需要更换触点结构。可以使用外部压力触点代替内部压力触点。由于外压触点的指端与接触座的连接更为牢固，消除了原有桥梁结构中的弹簧分流问题。
（三）导电膏的更换
用锂二硫化钼润滑脂代替原来的厚导电膏，规范导电膏的使用，严格按照标准使用，只需在滑动接触面上涂抹少量导电膏，然后在适当时间后及时清洗，以确保导电膏变薄。层，可隔离空气氧化。
（四）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。
（五）加强培训，避免人为操作错误导致发热
针对由于人为的操作失误所造成的发热现象之时，要做的就是加强人员的培训，避免人为操作的失误。要想真正做到这一点，那么就需要增加其具体的操作人员的实践经验以及专业技能。需要在上岗之前便对其进行训练，训练目的主要是为了增加其经验，防止其由于经验不足而出现的混乱现象，造成失误。与此同时，相关单位需要聘请真正的拥有足够丰富经验的专业人员来对其进行培训，纠正其细节处的操作问题。因为许多人员是对其错误的操作不自知的，其认为其操作是正确的，因为其最终的运行结果与完全正确操作的运行结果表面上来看是没有较大差异的，而此差异则体现在对于内部的器件损坏之上，所以，需要相关单位来聘请真正拥有足够能力的人员对本单位的员工进行培训。
（六）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。
三、发热故障防范措施
为降低由隔离开关发热引起的故障概率,提高设备安全运行可靠性,需要从设备制造、安装工艺、运行维护等方面,采取相应防范措施。改进产品设计工艺,提高设备制造质量;提高安装工艺及设备验收质量;加强运行、维护和检修工作质量。
在产品设计方面,进行触头改进工艺。原来动触头触指为细铜片,而且只有3个触指,载流面过小,现更换为5个触指动触头,载流面增大,导流能力增强。
设备运行维护方面:对设备进行例行测温,快速准确地对设备发热和位置进行判定,从而可以对异常设备进行针对性处理;对投运年限过长的设备加强设备及相关参数检查,投运年限过长的设备机械性能将下降、易老化,日常运维管理工作中需加强此类设备的巡视检查,有针对性地进行故障排查;重要设备停电检修期间需要加强对设备的特巡测温工作,在停电前重点检查停电检修设备有无发热现象,发现缺陷后及时上报,根据现场实际结合停电一并消缺,在设备停电检修期间,安排值班人员每日进行1次巡视测温,送电结束后安排人员进行跟踪测温;定期开展带电测试红外测温,重点排查易发热点,并制定针对性的预防措施及检修计划,发现有过热异常后,申请停电及时处理,同时加强开展防锈处理、螺栓紧固、零部件更换等综合治理工作。
四、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。
参考文献
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论文作者:刘兵
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/8
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