提高10kV戶外隔離開關的運行可靠性問題探討

摘要：提高10kV戶外隔離開關運行的穩定性對促進電力行業持續發展具有較為重要影響。文章指出了當前10kV戶外隔離開關運行中所存在的常見故障，并在對10kV戶外隔離開關運行現狀進行分析的基礎上，提出了提高10kV戶外隔離開關運行可靠性的有效對策。

關鍵詞：10kV戶外隔離開關；運行可靠性；電力行業；開關故障；故障處理 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM564 文章編號：1009-2374（2015）28-0041-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.28.020

近幾年來，隨著科學技術的不斷發展以及社會經濟水平的不斷提升，我國電力行業進入了快速發展階段，10kV戶外的隔離開關也得到了廣泛應用。雖然當前10kV戶外隔離開關取得了較為良好的應用效果，但其在應用過程中依舊存在不少問題，在一定程度上對電力系統運行的穩定性和安全性造成了影響。因此，為了能夠有效解決當前10kV戶外隔離開關在運行過程中所存在的問題，提升其運行的可靠性，就需要明確10kV戶外隔離開關在運行中存在的問題，并對其進行有針對性解決。

1 10kV戶外隔離開關運行中的常見故障

1.1 開關拒分（合）故障

當前，在10kV戶外隔離開關運行的過程中，開關拒分和拒合是其所存在的最大問題。所謂開關拒分和拒合，主要指的是開關在運行過程中失去了應用的靈活性和高效性，出現部分零件卡死以及開關轉動軸銹死等問題，進而導致開關無法正常運行，出現拒分和拒合等現象。

1.2 開關控制回路故障

開關控制回路故障也是10kV戶外隔離開關在運行中所存在的主要問題之一，對整個開關運行的穩定性具有較為嚴重的負面影響。開關控制回路故障一般都是由二次控制回路問題所導致，其主要包括開關按鈕接觸不良、開關切換錯誤以及保險絲燒斷等問題。而導致該問題發生的原因主要有兩個方面：第一，由于操作人員問題，主要為在操作過程中操作人員對開關的控制工作做得不精細，進而導致其在運行過程中出現回路故障問題；第二，由于開關設備自身的問題，在使用過程中，部分開關設備存在老化和受外界環境因素影響較為嚴重等問題，進而導致二次控制回路故障的出現。

1.3 開關接觸部分發熱

開關接觸部分發熱也容易導致開關運行故障的出現，進而影響10kV戶外隔離開關運行的穩定性。導致開關接觸部分發熱的原因主要有四點：第一，開關接觸部分設備老化嚴重，進而引起接觸部分發熱；第二，是在對開關接觸部分設備進行安裝的過程中存在問題，導致其安裝不規范，進而導致開關接觸部分發熱；第三，開關自身的負荷問題，如果開關自身的負荷比較大，在運行過程中就會出現發熱現象，并且具有較高危險性；第四，環境問題，如果外界環境溫度升高，開關接觸部分的溫度也會隨之升高，比如夏季，開關溫度就比較高，這一點在開關運行過程中也是需要注意的。

2 10kV戶外隔離開關運行現狀

當前，在深圳寶安供電局松崗轄區內，共有10kV公用供電線路213條，每一條都安裝了戶外隔離開關。通過相關人員的調查了解發現，在這213條10kV配電線路中，其戶外隔離開關在運行過程中都存在一定問題，并且主要集中在兩個方面：第一，相關人員在調查中發現，在213條配電線路中，絕大部分線路上的戶外隔離開關都處于完全敞露狀態，沒有任何保護措施，如此一來，隔離開關的運行受環境的影響就更為嚴重，出現運行故障的可能性就更高；第二，在所有戶外隔離開關上，有大部分開關沒有安裝滅弧裝置，存在一定危險性，不僅在日常開關運行的過程中容易因為出現電弧而發生擊穿和損壞開關設備等問題，工作人員在對開關運行狀態進行檢查的過程中也具有較高風險，容易發生安全事故。因此，為了能夠在確保供電安全的情況下有效提升10kV戶外隔離開關運行的可靠性，就應該積極解決當前戶外隔離開關運行中所存在的問題。

3 提高10kV戶外隔離開關運行可靠性的對策

3.1 開關拒分合故障處理措施

要想有效解決戶外隔離開關拒分和拒合問題，就要提升管理工作人員對戶外隔離開關運行管理的重視程度。在管理工作中，工作人員應該加強對戶外隔離開關的檢查和維護工作，避免開關出現老化和破損等現象，以此來避免拒分合問題的出現，提高戶外隔離開關運行的穩定性。

3.2 開關控制回路故障處理措施

對于開關控制回路故障而言，處理的最佳方式是定期做好檢查和維修工作。在日常的檢查工作中，工作人員應該重點對開關接觸不良以及保險絲燒斷等問題進行檢查，并在發現問題出現的第一時間對問題進行有效解決，避免問題進一步惡化，逐漸提升戶外隔離開關運行的穩定性。

3.3 開關發熱的處理措施

針對不同的發熱原因，應該采用不同的處理措施進行解決。比如，若是因為戶外隔離開關老化問題，就應該及時對老化設備進行更新，確保設備的高效性和完整性；若是因為開關接觸部分安裝存在問題，則應該及時對其進行重新安裝，直到確保其能夠滿足開關穩定運行需求；若是因為負荷過大問題而導致接觸部分發熱，則應該對其負荷進行合理調整或者是采用負荷更高的開關；若是因為外部環境問題，則應該通過降低周圍環境溫度或者是安裝散熱裝置的方法來有效降低其接觸部分溫度。通過以上方法，有效解決了開關發熱問題，確保開關運行的穩定性。

3.4 新型10kV戶外隔離開關防護套的研發

3.4.1 方案選擇。在對10kV戶外隔離開關防護套進行研發的過程中，可供選擇的方案主要有兩套，分別是托架法和卡具法，其示意圖如圖1和圖2所示。

在兩種方法中，托架法是直接通過對大塊整體進行澆筑，然后利用事先預留好的空洞對其進行安裝，這種方法雖然具有生產和安裝方便的優點，但是卻無法對細節方面進行詳細設計，在使用中容易出現問題。卡具法則不同，其能夠對所有立面和安裝節點進行詳細設計和改裝，具有比較強的靈活性和可調整性，更有利于提升開關運行的穩定性。因此，在經過商議之后，采用了卡具法對開關防護套進行研發。

3.4.2 材料選擇。在確定采用卡具法對防護套進行研發之后，研究人員就對材料市場的材料應用情況進行了詳細調查，最終發現比較適合卡具法的材料主要有三種，分別是環氧樹脂、聚丙烯以及聚氯乙烯。在三種材料中，環氧樹脂具有電絕緣性優良、穩定性好、耐腐蝕、力學性能高以及高介電性能、耐表面漏電、耐電弧等優點，雖然材料成本比較高，但處于可控范圍內。而另外兩種，聚氯乙烯的價格雖然比較低，但是卻容易發生軟化和分解，不適合應用于室外，而聚丙烯具有靜電度高和與銅接觸易老化的缺點，同樣不是最佳選擇。因此，在對戶外隔離開關防護套進行研發的過程中，所采用的材料為環氧樹脂。

3.4.3 結構選擇。為了能夠更好地解決外界環境因素的影響，提升戶外隔離開關運行的穩定性，在對防護套進行研發的過程中可供選擇的結構主要有倒扣方形盒和密封方形盒兩種，其所具有優缺點，如表1所示：

通過對比分析，倒扣方形盒不僅能夠有效保護開關運行，還不會耽誤工作人員對開關運行狀況進行查看，因此，在兩種方案中選擇了倒扣方形盒。

3.4.4 主體固定模式選擇。在對主體進行固定的過程中，主要有6孔牢固和8孔牢固兩種固定模式可供選擇。其中6孔牢固模式的優點在于安裝耗時短且孔距較大，而缺點則在于其牢固性不如8孔牢固。至于8孔牢固，其優點在于安裝孔數量多，牢固性較高，缺點則在于安裝耗時長；孔距太小，容易破壞防護套，穩定性差，并不適合應用對戶外隔離開關的保護。因此，為了能夠在確保牢固性的同時，節省安裝時間和方便日后進行管理，研究人員通過對比分析，從6孔固定和8孔固定兩種模式中選取了6孔固定模式。

3.4.5 實施效果。在成功研發出防護套并對其進行試驗應用的過程中發現，其具有較為良好的保護效果。在應用防護套之后，經過為期四個月的實驗和觀察之后，發現在應用保護措施之后，在35kV電壓下，開關未發生任何放電情況，證明其完全能夠承受住大于10kV的電壓，對戶外隔離開關進行有效保護。除此之外，在四個月中，開關發生碰撞的次數為零，承受日照面積也始終處于總面積的4%以下，四個月中開關未發生任何運行問題，穩定性非常好。由此證明，應用保護措施之后，能夠有效避免開關受到雜物碰撞以及風吹、雨淋、日曬等環境因素的影響，大大提高了戶外隔離開關運行的穩定性，有非常高的應用價值。

4 結語

10kV戶外隔離開關的應用對提高電力系統運行的穩定性和高效性具有較為重要的影響，應該對其應用引起足夠重視。但是當前隔離開關的應用存在一定問題，因此相關研究人員應該加強對開關運行穩定性的研究，有效解決問題，提升開關運行的穩定性。

參考文獻

[1] 劉志強.戶外隔離開關常見故障分析與預防[J].科協論壇，2011，（11）.

[2] 張新春.隔離開關的常見故障與維護技術[J].精密制造與自動化，2011，（9）.

作者簡介：董雄生（1988-），男，廣東汕頭人，深圳供電局有限公司助理工程師，研究方向：電氣工程及其自動化。

（責任編輯：陳 倩）