戶外高壓隔離開關常見故障及維護措施

【摘要】戶外高壓隔離開關多處于惡劣環境下，在這樣的條件下運行戶外高壓隔離開關就容易出現如機械或電氣等多個方面的故障。筆者在本文中將就戶外高壓隔離開關在惡劣環境下運行常出現的故障成因加以分析，并就相關維護措施提出個人建議。

【關鍵詞】戶外高壓隔離開關；常見故障；成因；維護措施

一、高壓隔離開關簡介

隔離開關又被稱為隔離刀閘，是常見高壓開關的一種。隔離開關在我國電力系統中的應用主要體現在隔開電源、調節電力系統運行方式、通斷小電流以及倒閘操作等多個重要作用。通常，隔離開關分為兩種，即戶外開關和戶內開關兩種。由于戶外的高壓隔離開關多處于惡劣環境之下，該隔離開關在正常應用中必需要經受各種不同氣候條件的考驗，受到這樣的影響就容易出現如機械或電氣等多個方面的故障，這些故障將直接導致電力系統無法正常運行和生產，系統的可靠性和安全性大打折扣。

隔離開關，顧名思義，是指在電路的分位觸頭之間需完全復合于規定所要求的絕緣支距及明顯的通斷標識，在電路的合位接頭需滿足在正常回路條件之下能夠正常通過電流且在規定時間之內出現異常條件下對通過電流起動通斷開關的電力系統配件。一般我們所講的隔離開關即是指高壓隔離開關（額定電壓大或等于1000V的隔離開關，在高壓開關電力設備的使用當中比較常見，從其自身設計原理和設計構造來看，雖然比較簡單，但因為隔離開關使用量巨大且在電力系統中的運行效果比較好，對于很多變電站和發電廠的建設、設計以及安全運作的影響力極大。

隔離開關最為突出的優勢在于無滅弧能力，僅可以在無負荷電流中進行分、合電路操作。隔離開關主要被用于各級電壓電路當中，起到改變電路連接或者迫使電力線路、電力配件和電源之間的隔離效果，其設備本身并沒有斷開電流的能力，我們只是利用其它設備將本電力線路進行斷開然后再進行下一步操作。

隔離開關的作用一般體現以下幾個方面：

（1）分閘之后，組建比較可靠的絕緣空間，同時將待檢修的電力配件、電力線路和電源以一個比較明顯的斷開點進行隔斷，從而確保檢修技術人員人身安全和電力設備避免受損。

（2）隔離開關可以實現對電路中小電流的分、合處理。例如套管、套管、母線、連接頭、短電纜中的充電電流等等。

（3）區不同設計結構的隔離開關可根據實際需要，在電力電纜中來分、合一定電容變壓設備的空載勵磁電流。

在電網中，隔離開關的安裝部位是在各元件的外側。其目的是在元件檢修時，從電網中斷開。這里的元件是指：高壓斷路器、變壓器、線路等。如果沒有隔離開關，這些元件需要檢修時，勢必會影響到其它元件的正常運行。加上隔離開關，就可以將隔離開關靠近檢修元件側的接地刀閘合上，確保完全接地，安全地進行檢修。

在電力系統中，隔離開關是一種被用作于分、合無負荷的電網電氣設備，在輸送電流和安全隔離兩個方面作用顯著。由于在實際應用當中，對于隔離開關相關功能的要求比較少，所以隔離開關的自身構造還是比較簡單的，不需要滅弧配件和不可以利用隔離開關來通斷帶負荷的電流。但是，實際上隔離開關應采用戶外式結構，因為如果在戶外中電力系統要承受氣候帶來的各種影響，所以在設計和加工方面就需要多方面考慮氣候的因素，從而能夠確保在復雜條件中電力系統工作運行的可靠性和安全性。

二、戶外高壓隔離開關常見故障的成因及維護措施

筆者根據多年的電力系統設計及生產運營工作經驗分析可知隔離開關是一種運動型電力配件，我國在設計此類電力配件時通常都采用鍍鋅鋼制銷軸，并輔以黃銅軸套配件。由于此些電力配件大部分裸露于空氣中，雨水浸濕后就會生銹，銹蝕嚴重則可能阻礙各個配件之間的相對運動。隔離開關中滾動軸承常會出現涂油不足的問題，這樣一來如果沒有及時采取相應的密封措施，滾動軸承滲入雨水或者進入潮氣將使其容易產生銹蝕，又或者是長期沒有進行檢修，軸承內潤滑油脂變質或干固導致軸承運動受阻，嚴重者軸承完全銹死。隔離開關配件在安裝過程中如調整不當也會導致電力系統運行存在蹩勁的問題，如合閘時觸頭頂住觸指、連鎖板位置不對、軸銷卡滯不靈活、連桿彎曲、平衡彈簧調整不當等。啟動新投運即便是注入潤滑油也會因為長時間操作而導致操作費勁、卡滯或晃動等問題。此外，戶外高壓隔離開關出現支柱瓷瓶斷裂問題除了有以上關于隔離開關傳動系統操作方面的原因以外，部分支柱瓷瓶其自身成品的質量也是一方面原因。

以下內容著重提出對相關故障的維護措施的建議：

（1）導電部分接觸不良，引起過熱或燃燒

故障成因：螺栓固定的接觸壓力不緊，或接觸表面不光滑的污垢、灰塵和雨雪滲入接觸表面，但也因為銅接觸正確創建電偶腐蝕，接觸電阻增大，引起接頭發熱。在某些情況下會導致由于過熱容易失去彈性導電帶，即使在運行中斷，更加劇了發燒。

處理方法：動態和靜態的固體潤滑劑接觸表面涂層。導電靜觸點表面粘貼，是為了減少摩擦和防止氧化。

（2）個別可移動的接觸區域因接觸不良導致過熱

故障成因：接觸過熱。一些接觸結構，接觸點的自潔能力觸指端差，容易接觸不良；有的因結構差，易產生接觸彈簧的電流，從而減小彈簧退火，降低接觸壓力，使接觸不良的進一步惡化，接觸加熱越來越嚴重，如果不及時維修，可能導致接觸燒傷。

處理方法：固定觸點涂防水膠封閉，防止雨水滲入，無氧化，保持接觸面清潔干燥，使接觸電阻的穩定性。特別是鋁-鋁，鋁-銅接觸表面，涂層是必要的。安裝新產品投產前和大修后應如此對待。

（3）連接器過熱

故障成因：一些孤立的連接插座開關，采用圓錐滾動接觸。如果密封不嚴，灰塵，雨水為滾動接觸，表面氧化或污染，滾動接觸運動過程中，污垢和氧化物層的壓實在接觸表面，形成了一個1層不導電膜，造成接觸不良，接觸電阻增大，引起發熱。如果彈性彈簧銹蝕削弱，加熱會更嚴重。

處理方法：對球軸承密封結構的改進，防止水分進入雨水，防止油品損耗，延長油脂老化干燥的時期。

（4）安裝及調整不當導致三相不同步

故障成因：動態接觸位置，靜態接觸是不正確的，插入深度不夠，不是每一段手指可以依靠接觸，接觸壓力（特別是夾式接觸），可能有一個觸頭過熱甚至起火燃燒。

處理方法：以提高安裝和調整的質量，需要安裝和制造廠的安裝要求調整安裝說明，在規格的機械性能和電參數必須滿足投產，防止出現故障。

（5）支柱瓷瓶斷裂

故障成因：運動部件因腐蝕和堵塞、動作不靈活導致操作扭矩增大，一旦需要操作時將密不可分，或變形或不到位，嚴重違反操作桿或壓力造成的額外的彎曲斷裂瓷瓶。

處理方法：關鍵部件的置換運行，在旋轉部分涂注油脂，建議采用不銹鋼材料，或使用無油復合軸套，軸銷與鍍鋅銅管的替代集的組合。熱鍍鋅鋼基地。緊固不銹鋼制造，或熱鍍鋅的使用。

三、結束語

在我國電力系統的實際運行當中，因為要考慮隔離開關的接觸部分、導電部分和操動部分大多都裸露在外，這樣就導致故障發生的可能性增大，并且隔離開關多與母線直接連接，一旦檢修停電范圍較大，費用增加巨大。本文通過以上對隔離開關常見問題及相應維護措施進行闡述，旨在對戶外高壓隔離開關的維護問題提出建議，并希望能夠引起廣大電力工作者的重視。

參考文獻

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