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摘要：为减少隔离开关更换所需的时间，本文对传统的更换工艺流程进行了优化，并研制了专用的隔离开关应急更换工装。该工装对散装零件进行模块化预组装，缩短了现场应急更换停电的时间，提高了供电可靠性。
关键词：隔离开关；机械特性；调整方法
引言
隔离开关是变电站中使用最多的电气设备之一，由于结构简单，且在户外运行，其传动部件、导流部件长期暴露在大气环境下，极易发生锈蚀卡涩导致分合闸不到位或者绝缘子异常受力断裂、接触面氧化脏污导致接触不良发热等故障。根据统计，湖南某检修公司所辖变电站２０１７年隔离开关共发生缺陷１０５次，危急缺陷３次，严重缺陷１５次，其中应急更换隔离开关３次。隔离开关故障频发，成为影响电力系统安全稳定运行的重要矛盾之一。当隔离开关出现故障不能继续运行时，如何尽快更换并恢复电网运行是亟需解决的问题。
1隔离开关设计和选型应注意的问题
（1）导电回路的自立型触头系统用新型铜质合金材料取代触指（触片）加弹簧结构，利用导电杆自身的弹性力及正常截流电动力的作用，以合理的动、静触头尺寸配合，使导电回路始终保持在有效的电接触状态，避免触头过热现象发生。（2）转动部件的轴承、轴套，其设计应保证隔离开关在寿命期的运动中不生锈并保持润滑，宜选用新型全密封带润滑轴承或干润滑复合轴套。轴、轴销的材质，尽可能选用不锈钢。（3）因为结构件焊缝或焊点在涂漆前，经常会保留酸液，在户外环境运行中，焊缝或焊点处先腐蚀，然后扩大，形成大面积锈蚀，所以为防止隔离开关结构件的锈蚀，底座（架）、连杆与螺栓的固定连接应采用非焊接结构。（4）绝缘子以上的本体结构，其运动或传动部件，应尽量密封在壳体或管内，以防止雨雪和湿气、灰尘的侵袭造成零部件锈、腐蚀，以至影响隔离开关的正常运行。（5）硅橡胶复合绝缘子是可替代绝缘子的新型绝缘体，制造厂家应研制开发能适合隔离开关使用的硅橡胶复合棒形绝缘子。（6）联动杆和主传动杆的对接，应尽量采用柔性的连接方式，不要在现场进行焊接。这样既防止焊接处的生锈及扩大，又方便安装调整。（7）隔离开关的电动操动机构应注意减速器总体结构设计，要具有足够的输出功率、转矩和转角范围。应采用新型结构的辅助开关，如凸轮加微动开关，既能保证切换到位又方便调整。电气元件应选用可靠性高、寿命长的元件。机构箱的设计要考虑密封可靠、表面不锈蚀、内部方便用户的接线和调整等。
2隔离开关应急更换配套工具
2.1隔离开关预组装工简介
隔离开关应急更换缩短停电检修时间的关键是进行各模块的预组装，专用的预组装工装包含以下工装：（1）吊装工装。在检修间或者其他非带电区域进行预组装需要进行隔离开关导电系统及瓷瓶的吊装作业，在条件较好的检修间可能有行车等重型吊装工具，但是多数情况下无吊装工具，需要专用的吊装工具进行起吊作业。隔离开关支撑绝缘子重量约２２０ｋｇ，操作绝缘子重量约１７０ｋｇ，主刀闸装配重量约１１５ｋｇ，静触头装配重量约３２ｋｇ，底座装配重量约６５ｋｇ，故吊装工装可按照单个部件最大重量，即隔离开关支撑绝缘子重量２２０ｋｇ进行设计。
2.2隔离开关预组装工方法
（1）隔离开关上节预组装方法。使用吊装工装将绝缘子吊装到隔离开关上节预组装工装上进行固定，然后吊装工装、主导电装配至绝缘子上方，调节好安装角度后，一人扶持主导电装配，一人安装连接螺栓。（2）隔离开关下节预组装方法。使用吊装工装将底座装配吊装至下节预组装工装上并固定，然后将下节绝缘子吊装至底座装配上并进行固定。（3）隔离开关静触头装配预组装方法。将静触头装配的横板和静触杆固定在静触头装配工装上，并调整好间距，使用钢芯铝绞线圈绕制工具将钢芯铝绞线按照说明书要求绕制成钢芯铝绞线圈。
3隔离开关结构及传统安装方法
3.1主流厂家及产品型号介绍
目前２２０ｋＶ隔离开关采用单柱垂直／水平伸缩式结构的主流厂家及产品型号如表１所示。该结构形式隔离开关的结构原理、安装方式大同小异，为分析方便，本文以ＧＷ１６－２５２型隔离开关为例进行说明。ＧＷ１６－２５２型隔离开关结构如图１所示。
表１主流厂家及设备型号
3.2隔离开关安装方法本文对现场隔离开关安装方法进行简单介绍
(1)现场隔离开关一般采用单相分体吊装，需要两根吊带把隔离开关底座安装至等径杆顶部，分别吊装隔离开关下节支撑瓷瓶、旋转瓷瓶并安装至隔离开关底座上方，完成隔离开关下节在支架上的安装；然后在地面组装隔离开关上节，把隔离开关导电系统固定并起吊至１ｍ左右高度，此时要确保隔离开关导电系统起吊后保持水平且起吊高度以稍稍高于单节支撑瓷瓶高度为宜，方便后续与上节支撑瓷瓶及旋转瓷瓶的连接，该工作至少由４人完成。最后进行上下对接，此时完成一相隔离开关的整体安装。（2）静触头制作测量及安装。在本体安装的同时可进行静触头的预制作，首先根据图纸参数绕制钢芯铝绞线圈，不同厂家静触头钢芯铝绞线圈的安装方式有区别。本文以Ｂ型静触头为例进行说明，钢芯铝绞线圈直径由管母线中心与动触头触指钳夹位置的高差Ｈ及管母线中心与横担高差ｈ两者之差Ｌ决定，Ｒ≦Ｌ现场按照图纸尺寸，提前绕制钢芯铝绞线圈并与横担、静触杆进行简单固定，待现场隔离开关本体安装完毕后，测量出管母线与触指钳夹静触杆之间的实际尺寸，并微调钢芯铝绞线圈的直径，直至满足现场安装尺寸后再紧固所有压板螺栓。制作中要时刻确保线圈绕制出的圆形美观、左右对称均匀、压板螺栓紧固。静触头安装至管母线上后，进行手动分合，确保隔离开关动静触头钳夹位置合适，对中良好，此时完成一相隔离开关的安装，其余两相安装方式类似。传统方式更换隔离开关一般需要４人进行隔离开关本体现场组装及配合安装，3人进行静触头的预制作及调整，一组隔离开关安装需要１天（不含调试时间）。由于现场组装需在设备停电后进行，大大占用了停电时间，在急需恢复设备运行时，采用传统方式的更换效率远远不能满足现场应急抢修的需要。(3) 操作失灵及传动部分故障。故障原因：封闭不严、润滑剂不足等原因造成的机构锈蚀。处理方法：开展防锈处理，对各传动部位加二氧化钼润滑剂。此外，对传动和转动部件应采取封闭、防锈、防腐、防水等措施。对外露金属件应采取热镀锌、热喷锌、渗锌等防腐防锈措施处理。轴承座采用全密封结构，至少要有两道以上密封。轴承润滑必须采用优质二氧化钼锂基润滑脂或性能更好的润滑剂。轴销应采用优质防腐防锈材料，且具有良好的耐磨性能；轴套必须具有自润滑功能，并与轴销的耐磨、耐腐蚀、润滑性能相匹配。
结语
本文通过对传统隔离开关更换方法流程进行分析，提出了流程优化的方法，并研制了隔离开关现场应急更换的专用工装工具，将隔离开关停电更换的部分环节提前完成，缩短了停电后现场作业的时间，提高了现场应急更换隔离开关的效率。
参考文献
［1］邱志斌，阮江军，黄道春，等．高压隔离开关机械故障分析及诊断技术综述［Ｊ］．高压电器，２０１５，５１（８）：１７１－１７９．
［2］石建军．户外高压隔离开关存在的问题和改进措施［Ｊ］．电力学报，２００６，２１（４）：５１０－５１２．
［3］彭洋．变电站电气隔离开关安装施工技术［Ｊ］．黑龙江科学，２０１７，８（２１）：４２－４３．
论文作者:闫鹏强
论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第07期
论文发表时间:2019/8/15
标签：绝缘子论文; 工装论文; 触头论文; 现场论文; 方法论文; 瓷瓶论文; 结构论文; 《当代电力文化》2019年第07期论文;