淺析高壓隔離開關故障原因及檢修措施

周葛城，周 興，李文超，賈 明（國網湖南省電力公司檢修公司，湖南長沙410004）

淺析高壓隔離開關故障原因及檢修措施

周葛城，周 興，李文超，賈 明（國網湖南省電力公司檢修公司，湖南長沙410004）

在發電廠以及變電站電氣系統中，高壓隔離開關應用的十分廣泛。在高壓隔離開關的實際應用過程中，往往會出現一些機械故障或者電氣故障，影響較為惡劣。本文主要對高壓隔離開關的基本概述進行了闡明，并分析了高壓隔離開關故障產生的原因以及檢修措施，供相關人員參考。

高壓；隔離開關；故障原因；檢修措施

1 引言

高壓隔離開關是一種較簡單的高壓開關，它的用量很大，其基本作用就是在線路上沒有電流的情況下，將電氣設備和高壓電源隔開或接通。高壓隔離開關質量的優劣、運行維護情況的好壞將在很大程度上決定電力系統的安全穩定運行與否。因此，加強有關高壓隔離開關開關故障處理與檢修管理的研究，對于改善電力系統的整體運行質量具有重要的現實意義。

2 高壓隔離開關的基本概述

2.1 高壓隔離開關的定義

高壓隔離開關是高壓開關設備的一種，又稱為刀閘，因為它沒有滅弧裝置，所以不能用來直接接通、切斷負荷電流。但相關的運行經驗表明，高壓隔離開關在開閉雷器、電壓互感器以及避母線和直接與母線相連設備的電容電流時，所產生的開閉阻抗比較低，具有非常理想的開閉效果。

2.2 高壓隔離開關的分類

高壓隔離開關可根據裝設地點、電壓等級、級數和構造進行分類，主要有以下幾種類型：按照裝設地點可分為戶內和戶外；按照級數可分為單極和三級；按絕緣支柱可分為單柱式、雙柱式、三柱式；按照隔離開關的動作方式分為旋轉式、刀閘式、插入式；按照有無接地刀可分為有接地和無接地隔離開關；按照所配操動機構可分為電動式、手動式、氣動式、液壓式。

2.3 高壓隔離開關的結構組成

高壓隔離開關主要由支持底座、導電部分、絕緣子、傳動機構以及操動機構這五部分所組成，以下分別就這些組成單位結構的作用進行說明：

（1）支持底座。該部分的主要作用是起支撐和固定作用。

（2）導電部分。主要包括觸頭、刀閘、接線座，其作用就是傳導電路中的電流。

（3）絕緣子。主要包括支持絕緣子、操作絕緣子。其作用是將帶電部分和接地部分絕緣起來。

（4）傳動機構。高壓隔離開關中的傳動機構就是用來接受操動機構的力矩，并通過拐臂、軸承、連桿、齒輪等將運動傳給觸頭，從而完成隔離開關的分合閘動作。

（5）操動機構。該部分的作用主要是為分合閘提供能源。

3 高壓隔離開關的常見的故障檢修措施

3.1 限位開關處發生接點故障

發生此故障的原因一般由于線路運行負荷過大，限位開關的接點處質量差，導致接點發生燒結，使得隔離開關不能正常得實現合閘、分閘，該切斷驅動機電源的時候，不能實現切斷，驅動機只空轉，隔離開關達不到應有的作用。一般發生此類故障，必須人工切斷線路，對限位進行檢修。

3.2 齒輪咬合不良

設備持續開啟，由于振動，固定驅動電機的螺絲在振動下發生松動，傳動機構的齒輪和驅動電機的齒輪不能密切嚙合，還有一種可能性就是在長期的運轉下，齒輪發生磨損，蝸輪和蝸桿不能咬合或者咬合不好，減小機構的行程，隔離開關分閘合閘的位置不正確，實現不了應有的功能。此故障因為在隔離開關使用一段時間后頻頻發生，因此，可以通過定期檢查各齒輪和蝸桿之間的嚙合情況，在發生松動前就及時緊固蝸輪、蝸桿，發現磨損嚴重的蝸輪、蝸桿就及時進行更換，就可以避免或者減少這種故障發生的頻率。

3.3 銹蝕嚴重

隔離開關由于大多數處于戶外，尤其在南方多雨城市或者空氣濕度大的地區，隔離開關的機構箱經常會進水，軸承部位也會被水淹沒，雖然大多數隔離開關的中央機構箱都設置有防雨罩，然而有時候連防雨罩都發生嚴重銹蝕，機構箱外殼由于常暴露在濕潤空氣中或者水氣中，發生銹蝕情況嚴重，軸銷、彈簧、外殼連桿也頻繁發現被嚴重銹蝕，傳動系統由于銹蝕，造成運動阻力增大，發生不能正常分或者合的情況，失去作用。發生此類故障，多為維修保養頻次過少，或者壓根不修理，如果在日常生產中能注重對隔離開關機構箱的維護保養，定期拆除機構箱，進行全面清理，并且在關鍵部位涂覆潤滑油，安裝到位后，再適當進行調整，就可以避免或者減少此類故障的發生。

3.4 開關不能正常分合閘的控制措施

此類故障的發生，綜合來說，一方面是由于高壓隔離開關所處的自然環境，由于其主要部件長期暴露在空氣中，極易受到外界不良環境的影響，銹蝕時有發生，造成傳動桿發生扭曲和變形，導致分閘和合閘不正常，會造成重大安全事故，一方面是人為原因，隔離開關的安裝人員在安裝隔離開關時，沒有參照廠家的要求進行安裝，造成軸銷與夾叉處發生銹蝕或者直接銹死，主傳動軸一旦發生銹蝕，會極大的增大軸與軸套中的摩擦阻力，傳動軸就會損壞，這種故障的惡劣結果就是，負荷電流不能被正常投切，也形不成短路電流，發生空氣擊穿，燒毀電氣，非常嚴重的時候，還會造成人身傷亡事故，這就要求隔離開關的道閘操作必須一次關閉到位置，在開關中，不得中途停留，動作必須迅速，否則后果嚴重。此類故障一旦發生，就是大事故，輕則發生電氣燒毀，重則發生重大人身財產事故，因此，必須盡量避免。由于隔離開關所處的自然環境惡劣，長期暴露在空氣中，冰、雨、雪等極端環境對隔離開關都會有巨大影響，因此，必須進行一些改進，例如可以使用不銹鋼材質來制作關鍵部件，及時保養，并且定期檢修，將開關的轉動軸承設計為密封結構，在檢修開關時，及時補充潤滑脂，并且發生故障后，及時對部分零件進行更換，如果發現過熱現象，就及時減小或者轉移負荷，密切加強對其的檢修和保養工作。

3.5 觸頭發熱過熱

此種故障時隔離開關的常見故障，追究其原因，多為靜觸頭接觸不良，或者動、靜觸頭的接觸面小，觸頭積塵現象嚴重，彈簧彈性形變小，在操作過程中，由于產生的巨大電弧，對觸頭表面發生不可逆損傷，電阻變大，材料發生老化，破壞使用等因素。此類故障嚴重者會造成線路老化、燒壞設備或者發生火災，因此必須給予足夠的重視，解決方案是進行在隔離開關運行過程中，通過紅外線測溫系統對觸頭部分進行實時監控，并且通過中央控制系統，對觸頭發熱情況進行實時監控處理，如果發生過熱情況，及時進行處理，將事故扼殺在萌芽狀態。

3.6 瓷瓶故障的控制措施

針對瓷瓶故障，目前普遍采用的是利用RTV涂料的憎水性噴涂RTV，同時利用帶電清掃加強清掃力度、給隔離開關瓷瓶增加硅橡膠傘裙以增大爬距，從而可以有效控制瓷瓶故障的產生。另一方面，因瓷瓶斷裂發生的瓷瓶故障也較為常見。針對這一問題，可以利用無損探傷技術定期對瓷瓶進行檢測。運行人員要加強監視，特別是對瓷瓶膠合面的觀察，在保證瓷瓶質量的前提下，要求相關操作人員分合隔離開關時務必要做到操作方法得當，有效避免瓷瓶斷裂的產生。

3.7 傳動及操作部分的故障控制措施

3.7.1 傳動部分的故障控制措施

①及時清掃掉外露部分的污垢與銹蝕，加強對拉桿、拐臂、傳動軸等部分機械變形的檢查，確保傳動部分的動作靈活、銷釘齊全、配合適當；②檢查活動部分的軸承、蝸輪等處用清洗掉油泥情況，根據檢查情況決定是否吊起傳動支柱絕緣子，對下面轉承軸進行清洗和加潤滑油；③檢查動作部分對帶電部分的絕緣距離應符合要求，限位器、制動裝置應安裝牢固，動作準確。

3.7.2 操動機構的故障控制措施

①應檢查有無受力變位的情況，發現異常應進行調整或加固；②要做好操動機構的清潔，注意在適當的時候對傳動部分加潤滑油，保證操作靈活無卡澀；③做好機構機械閉鎖的調節，確保接地隔離開關在合閘時閉鎖位置時閉鎖隔離開關不能合閘，隔離開關在合閘位置時閉鎖接地開關不能合閘。

3.8 導電回路發熱故障的控制措施

高壓隔離開關運行中接觸面產生氧化或觸頭處存有油污，使接觸電阻增加，當電流通過觸頭時溫度就會超過允許值，有燒紅以致熔接的可能。另外，如果工作電流較大，溫升超過允許值，就會使其彈性變差，惡性循環，最終造成燒損，這些都是造成導電回路發熱故障產生的重要原因，因此，導電回路發熱故障的控制需要采取如下幾個方面的措施：①做好過熱缺陷的早期診斷。針對這一問題可以使用紅外線溫儀測溫，將儀器功能設置在“即時溫度”位置，對準被測物緩慢移動，找出最高溫度點，然后進行分析比較診斷，找出真正的發熱部位；②把好初始狀態關，隔離開關投運前應解體檢修，對于表面氧化或者存有污垢的情況，可用棉絲布、毛刷蘸稀料擦拭，然后用清水沖洗干凈并及時涂抹導電脂。另外，觸頭壓緊彈簧螺栓松動、彈簧變形、特性變壞的，應緊固螺栓，調整彈簧壓力，損壞嚴重的就要更換彈簧。

4 結語

總而言之，高壓隔離開關運行中存在的一些故障，影響了高壓隔離開關的運行效率，降低了我國電網的運行安全。故此，應對高壓隔離開關故障進行分析，并能夠找出處理方法，加強高壓隔離開關的常規維護，減少高壓隔離開關故障，保證我國電網高效高質量的供電。

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［2］陳明宏.高壓隔離開關故障原因及維護策略［J］.技術與市場，2013（5）：201.

［3］王艷利.淺析高壓隔離開關故障原因及檢修措施［J］.中國新技術新產品，2016（7）：86.

TM564

A

2095-2066（2016）29-0065-02

2016-9-5

周葛城（1983-），男，技師，研究生，主要從事變電檢修工作。

周 興（1977-），男，技師，本科，主要從事變電檢修工作。

李文超（1973-），男，技師，大專，主要從事變電檢修工作。

賈 明（1975-），男，技師，本科，主要從事變電檢修工作。