GW4隔離開關常見缺陷分析

毛剛++吳若++曾輝++茍江蘭

摘 要：針對GW4系列隔離開關運行檢修中出現的缺陷，分析了其原因及危害性，并提出相應的改進和防止措施。

關鍵詞：GW4隔離開關；缺陷

由于隔離開關結構及運行相對簡單，運行維護中易被忽視，而其運行環境又相對惡劣，因此運行中的故障率隨投運年限增加而上升。有鑒于此，本文總結了GW4系列隔離開關運行維護中常見的缺陷及對應措施，以期引起相關人員的重視。

1 導電回路接觸電阻不良及過熱

GW4系列隔離開關的導電回路由帶有條形觸指和柱形觸頭的導電桿及接線座組成。主要的接觸部位是由觸指組成的中間觸頭和接線座內的滾動接觸。運行中這些接觸部位均發生過過熱現象， 造成了主變停電或使系統運行方式長期受到限制，嚴重影響了系統的運行靈活性和供電可靠性。

1.1 主要原因

a.隔離開關的觸指彈簧長期處于受拉狀態而疲勞，加上中間觸指內進水，使彈簧嚴重生銹甚至銹斷，造成觸指接觸壓力下降，接觸電阻上升，引起過熱。在檢修時，曾發現許多早期投產產品的觸指彈簧已銹斷，條形觸指因退火已變軟和變形。

b.條形觸指與柱形觸頭接觸不良。檢修中發現其主要原因有以下幾種情況：條形觸指與柱形觸頭單邊接觸，接觸面減少了一半，引起大電流通過時過熱；由于操作頻繁，在分、合閘過程中觸頭間產生的電弧燒損接觸面，造成接觸不良；條形觸指與觸頭塊之間固定的螺栓松動，引起該觸面接觸不良而過熱。

c.條形觸指與柱形觸頭長期處于分閘狀態時受到大氣污染， 由于表面氧化及臟污物的作用在接觸面上構成電阻率較高的覆蓋層， 造成合閘后中間觸頭過熱。

1.2 改進和防止措施

a.制造廠應保證條形觸指有一定的強度，觸指彈簧采用不銹鋼或不易銹蝕的材料制造，同時廠方應注意提高導電回路各元件的組裝工藝。

b.對新投運的隔離開關，安裝單位應對刀閘的導電回路進行重點檢查，如解體檢查中間觸頭及其觸頭彈簧是否完好和組裝正確，條形觸頭的固定是否牢固等。調試時應注意防止中間觸頭合閘時單邊接觸。

c.運行部門應注意加強巡視檢查，以便及時發現導電回路發熱問題，進行停電處理或改變運行方式， 轉移負荷電流；操作時應盡量采用電動操作，以減少分、合閘時觸頭間產生的電弧燒損時間，減輕觸頭的燒損。

d.提高檢修質量。每年至少應對GW4 系列的隔離開關檢修1次。重點檢查導電回路觸頭彈簧的彈性和銹觸情況，更換失去彈性的或銹蝕嚴重的觸頭彈簧；另外應重點檢查觸指有無變形、過熱變色等異常現象，清掃接觸面；對于燒損嚴重的條形觸指及柱形觸頭應用砂紙修平， 變形嚴重或過熱而退火變軟的條形觸指應予以更換。

1.3 接線座的問題及應對措施

接線座觸頭采用了滾動接觸， 整個組件裝于密封罩殼內。一般情況下不易發現內部過熱，在年度檢修時，由于停電時間較短也不可能進行全部解體檢修。曾抽查了幾臺隔離開關的接線座，發現轉動軸芯和滾輪間的接觸面已氧化；有的兩者咬合太緊，轉動困難，機械磨損嚴重；測量其接觸電阻也較大；罩殼內因潮氣侵入、開口凝露而造成滾輪壓簧等部件銹蝕。為此建議采取如下措施：

a.當檢修時間有限時， 應重點抽查接線座，有條件時應測量接線座的接觸電阻，以監視其接觸是否良好。對接觸電阻大的接線座應解體檢修。

b.對安裝的、特別是大額定電流的GW4 系列隔離開關，應對接線座進行抽樣解體檢查、清洗或整修接觸面并重新涂中性凡士林，更換變形的滾輪彈簧。對運行年久的隔離開關應更換老化和破損的密封罩的密封圈，以防止進水。

c.每次檢修后應在接線端子上貼上示溫片，用以監視運行中過熱情況。

d.建議廠家對接線座進行改造，把滾動接觸改為銅辮子接觸。

2 支持瓷瓶斷裂

早期安裝投運的GW4系列隔離開關， 其2個支持轉動瓷瓶由于受到操作沖擊和引線的機械負荷等作用，均發生過斷裂事故而造成大面積停電，為此，曾采取了加裝加固支持瓷瓶的措施，這雖然較好地防止了支持瓷瓶的斷裂，但卻產生了多起加固支持瓷瓶斷裂的事故。

針對上述問題，建議采取如下防止對策：

a.制造廠應提高支持瓷瓶法蘭根部的澆注工藝水平。筆者在安裝和檢修中，經常發現法蘭與瓷瓶間松動以及不垂直的情況。在一些擴建工程中安裝GW4-110、220型隔離開關時曾發現多起這樣的問題，均要求廠方作了更換。另外建議設計部門盡量選用加強型支持瓷瓶。

b.安裝單位應保證加固支持瓷瓶上部的引線托架安裝于水平、不傾斜。該支持瓷瓶底部支持槽鋼應選用抗彎強度高的槽鋼，且安裝應水平。

c.運行時，應盡量減少不必要的倒母線操作，減少對瓷瓶的沖擊應力。檢修時應盡量采用手動慢動操作。

d.因法蘭根部斷裂是逐步發展的，故應加強對隔離開關支持瓷瓶法蘭根部的巡視檢查。在操作和檢修時重點檢查這些部位。筆者曾數次在停電檢修時，查出了法蘭根部斷裂的嚴重隱患。

e.清掃隔離開關時，應采取必要的防護措施，如用杉桿將三相瓷瓶捆為一體后，再進行工作。

3 電動操作機構故障

根據運行和檢修經驗，GW4系統隔離開關所配用的CJ5型電動操動機構的故障主要有：

a.電動操作失靈，常發生拒分、拒合、合后即分或分后即合等現象；

b.電動機燒毀；

c.輔助開關失靈，造成主隔離開關與接地開關之間的電氣聯鎖失靈，同時還影響繼電保護裝置正常工作；

d.機構箱漏水，使輔助開關受潮，造成變電所直流系統接地，以致影響變電所繼電保護裝置的安全運行。

對上述問題。可采取以下的改進措施。

a.電動操作失靈主要是由于分合閘接觸器操作頻繁和運行年久所致， 應結合檢修予以更換。

b.為防止機構箱進水，可在機構箱上部輸出軸上加裝防雨橡皮罩；在機構箱門沿上加裝密封橡皮。為防止潮氣侵入，可在機構箱內加裝加熱器或加熱燈， 在大氣潮濕或下雨大時啟用。