隔離開關導電回路軟連接發熱原因分析及處理

周霖　李曉峰

摘要：根據我國電力系統運行的統計與分析，高壓隔離開關時常會產生一系列使用故障。其中導電回路軟連接發熱是關鍵故障之一。作為電力系統重要設施的隔離開關，主要可以發揮檢修隔離、切合小負荷用電設施等性能。由于其長時間負荷操作，加之外部環境帶來的一定影響，產生了嚴重的使用問題，若對其不進行干預必將威脅設備運行安全。故本文基于隔離開關，對其運行中容易出現的發熱故障有效分析，并提出合理的處理建議。

關鍵詞：隔離開關；導電回路軟連接；發熱原因；處理

引言：

在變電設備中，隔離開關這一設備容易受到環境氣候因素的影響，由于沒有必要的遮擋，造成其更加容易受到各種惡劣天氣的影響。另外，加之不科學的設計、材料老化以及不能定時維護等，直接造成隔離開關在使用中發生一系列故障。因此隔離開關導電回路軟連接位置出現發熱問題是威脅電網安全運作的主要影響，需要對其可靠性有效保證。

一、隔離開關結構

本文提及的一種隔離開關導電回路結構具體包括一對導電臂，其中一段與觸頭或者是觸指進行連接，這一觸頭與觸指與斷開及導通導電臂密切配合；主要創新之處在于，這里所指的導電臂包括一對內部開口的槽型材料；另一端與接線座連接固定，這一接線座具體是指口字型鋁型材料結構，可以將能夠移動的導電桿放置在接線座中心，利用軟連接共同聯系導電桿和導電臂。這一結構優勢具有開放特點的槽型材料構成了導電臂，選擇口字型鋁型材料作為接線座，在相同流通截面應用產品，一定程度擴大了散熱范圍，使產品不斷提升溫度[1]；零部件基本選擇型材結構，降低了投入成本，不會產生鑄件問題，質量也逐步提升了穩定性。

二、引起發熱的常見原因

（一）制造技術帶來的發熱

為了避免金屬銅對開關軟連接造成嚴重氧化，應當選擇外部層次鍍錫技術。目前對導電部分的鍍錫厚度與技術要求缺少嚴格的規定，尤其是在具體操作中，依然借助人工操作完成。通常會產生不夠均勻的鍍錫厚度，甚至一部分位置發生凸起現象。在出廠安裝操作時尚未經過嚴格檢查，接通電源操作以后出現發熱，由于錫熔點相對偏低，造成運作以后發生熱熔化，進一步降低了接觸面，持續擴大的接觸電阻會出現發熱現象。一般在辮狀軟連接中這一發熱原因具有一定的普遍性。具體錫熔化現象見圖1。

（二）設計工藝產生的發熱

連接方法也是出現發熱的另一原因。一部分廠商通常選擇在固定接觸面連接攻絲方法實施操作，由于導電材料造成的約束，一般只能產生8mm左右的深度[2]。一是缺少較強的固定程度，二是安裝操作中即便是牢固進行了固定，運作以后也會逐漸發生松動。比如衡山采取的隔離開關選擇了這種固定方式，使用三年以后發生了類似發熱問題。公司對其進行了技術改革。另外攻絲連接方式也在山城隔離開關中應用，在運作過程中發生了數次發熱問題。根據有關數據統計，這種固定連接方式一般可以產生82%的發熱率。

（三）材料與結構產生的發熱

辮式與疊式結構對比前者發熱更加容易。主要原因是這一結構包括了大量的細小的銅絲，在空氣中形成了大規模的暴露面積，發生氧化的概率也更高。若生產廠商選擇的材質相對低劣，回路金屬部分必將產生大量雜質，運作過程中氧化現象更加嚴重，直接對導向流通功能造成較大影響，發熱問題不可避免。

（四）安裝或驗收不合格造成的發熱

1.安裝驗收

在具體驗收操作中，通常僅嚴格檢查接頭或者是接線板位置，相對來講檢查軟連接十分困難，有關人員為了省事，也可能是對廠家過度信任，尚未仔細檢驗接觸面的平整度，極有可能無法快速發現發熱產生的位置[3]。

2.螺絲缺少緊固性

出廠或者安裝操作中無法認真全面檢查流通階段的全部螺絲是否緊固，尤其是軟連接位置的緊固，甚至需要對與一部分零件組合才可以緊固，或者是沒有采取力矩扳手工具，手動緊固力度嚴重不足，直接降低了緊固力度，進一步增加了接觸電阻面積，在實際操作中容易發熱。

3.接觸面不夠光滑平整

在制造開關過程中控制不夠嚴格，尤其是加工操作鉆眼時，尚未及時清除金屬零部件的毛刺，或者是零件自身不夠平整，尚未對接觸面進行甚至無法開展更加深入地檢查，在成品設備組裝過程中，減少了接觸面積，造成發熱。

4.無法科學涂抹導電膏

安裝或者是維修開關的過程中，為了對回路穩定性有效保證，應將電力復合脂適度涂抹在導電位置，但是需要注意涂抹量，禁止較多堆積，否則時間稍長，必將在這一位置產生大量干燥的污垢，對通行水平造成不同程度的影響[4]。

三、對應處理措施

（一）制造加工措施

由于比較容易控制機械制造的鍍錫技術，并且應當保持均勻光滑的鍍錫操作厚度，技術十分先進，可以對鍍錫操作優先思考。但是由于操作條件造成的約束，一些生產廠商只能使用搪錫技術，為此產生以下要求：操作之前認真清潔處置加工設施，尤其是應當剔除帶有毛刺的軟導線，加熱錫鍋溫度，并且保持溫度的恒定，在操作中應當在鍋內完全浸入設備并且輕微擺動，大概時間是10-20s。取出以后通過薄磷銅片除去已經搪錫的部分殘渣，并且刮平表面。保證軟連接搪錫形成均勻的厚度，并對這一厚度嚴格檢查，禁止產生凸起的錫團；正式安裝之前，應當科學處理接觸面，采取平銼輕輕抹去不平整的接觸面，保證形成良好的導電性。

（二）設計措施

要想對固定連接攻絲方式有效改進，應當對螺栓加螺母的連接方式積極改變。針對之前采取攻絲連接的開關，應當結合其使用情況，逐一更改，具體方法是改正軟連接以及重新固定打孔。通過分析柳岸供電公司改變隔離開關的情況，獲得最佳的使用效果，經過2年的時間沒有產生發熱現象。

（三）選擇材料與結構措施

從現場操作狀況分析，由于銅辮結構軟連接非常容易出現腐蝕問題，發熱概率明顯比片式結構大，制造廠商可以盡可能避免使用這種材料，并對片式結構逐步改進。在材料選擇方面，也需要對購買過程嚴格控制，認真檢測導電材料的純度，在設備上使用滿足規定要求的材料。

（四）其他措施

1.安裝和驗收措施

正式安裝之前，結合具體規定平整處理接觸面，并且嚴控復合脂涂抹量，通過力矩扳手對開光每個導電位置積極緊固。若安裝工作由其他建設單位復雜，交接檢查過層中應當對軟連接安裝操作認真驗證，包括接觸面的平整程度，必須認真拆除檢查，絕不能輕視。安裝操作以后應當檢測接觸電阻，根據廠家說明書，選擇大電流法進行測量。

2.運作巡視措施

開關正式投入使用以后，應當定期進行巡視以及開展紅外測溫操作。在大負荷階段開展巡視時， （下轉第頁）

（上接第頁）應當使用望遠鏡對軟連接位置是否存在沒有熔化的錫珠進行檢查，查看銅辮有無變綠氧化現象，觀察其他材料是否發生變色反應等。一經出現問題必須及時呈報對缺陷科學解決；定期實施紅外測溫，一些開關的軟連接位置出現在接線板內部，紅外測溫需要選擇不一樣的角度多次開展測量，并且認真記錄或者保存結果，從而可以更好地比較各種檢測結果。

四、結束語

綜合分析，導電回路軟連接發熱問題十分普遍，并且也無法預估和預測，必須定期對其開展檢查與維護。其中引起發熱的原因有很多，包括制造手段、設計工藝、材料選擇等因素。因此，必須對其結構設計不斷改進，選擇最優質材料以及不斷提升制造水平整體考慮。此外，還需要其應用條件積極改進，進一步提升產品對環境影響積極抵御的能力，從而促使隔離開關滿足使用要求，并且可以安全進行應用。

參考文獻：

[1]韓玉蘭，蘆興，路燦.高壓開關柜隔離觸頭溫度紅外檢測系統的研制 [J].高壓電器，2015（6）：578-581.

[3]梁方建，張道乾.GW5—110型隔離開關觸頭發熱缺陷分析及檢修處理 [J].高壓電器，2017（1）：88-90.

[3]李健.GW4-10型隔離開關故障現象及預防處理[J].甘肅科技，2015（1）：84-85.

[4]張霽月，孫正來，衛功存.GW4型隔離開關觸頭發熱原因分析及處理[J].安徽電氣工程職業技術學院學報，2016（1）：16-19

作者簡介：

周霖，女（1985-07），本科，助理工程師，主要從事變電一次設備試驗、安全工器具校驗工作；

李曉峰，男（1983-07），本科，助理工程師，主要從事變電一次設備試驗工作。