一種可拆卸式隔離開關的研制

陳群 陳作棟 郭文川

摘 要：高壓隔離開關是發電廠和變電站電氣系統中非常重要且使用最多的開關電器，其運行的好壞直接影響電氣設備運行的可靠性和穩定性，關系到電力系統能否安全、穩定、高效運行。本文研發一種工作時接觸良好、導電性能穩定、結構簡單和壽命長的隔離開關。

關鍵詞：隔離開關;可拆卸式;導電柱塞;導電刀片

中圖分類號：TM564.1文獻標識碼：A文章編號：1003-5168（2020）26-0035-03

Abstract： High voltage disconnector is a very important and most used switch in the electrical system of power plants and substations， whose operation has a direct impact on the reliability and stability of electrical equipment operation， and is related to whether the power system can operate safely， stably and efficiently. This paper developed a kind of disconnector with good contact， stable conductivity， simple structure and long service life.

Keywords： disconnector;detachable;conductive plunger;conductive blade

高壓隔離開關俗稱“刀閘”，是發電廠和變電站電氣系統中非常重要且使用最多的開關電器，它與高壓斷路器配套使用，其主要功能是保證高壓電氣設備及裝置在檢修工作時的安全，起隔離電源的作用[1-2]。其主要特點是無滅弧能力，只能在無負荷電流的情況下分、合隔離開關，不能用于切斷、投入負荷電流和短路電流，僅可用于不產生強大電弧的某些切換操作。它的工作原理及結構比較簡單。

隨著我國電網建設力度的不斷加大，目前，電力系統中隔離開關應用的范圍和數量都有了大幅度的提升，盡管對于隔離開關的研究力度不斷加快，所取得的成效也十分顯著，但在運行過程中，高壓故障開關故障仍然時有發生，部分高壓隔離開關存在長久失修的問題，一旦發生故障，則會導致大規模停電事故。再加之部分檢修人員自身檢修技術水平有限，技術落后，無法確保檢修質量，這就導致隔離開關故障無法從根本上得以解決，不利于電力系統的運行穩定。

目前，高壓隔離開關主要故障類型有：高壓隔離開關機構相關問題，如機構及傳動系統引起的拒分拒合、電氣原因產生的拒分拒合;開關分/合閘不到位或三相不同期;導電回路接觸不良相關問題;活動接觸部位接觸不良相關問題，如觸頭接觸處過熱、接線座過熱等;瓷柱電氣及機械相關問題，如外絕緣閃絡、瓷柱斷裂等[2-3]。常見的高壓隔離開關包括底座、安裝在底座上的導電板和動觸頭，其動觸頭上設有兩導電刀片，兩導電刀片的一端在開關閉合時與導電板相接。但是，現有的導電板存在諸多缺陷。比如，現有導電板與兩導電刀片直接接觸，長期運行導電刀片不可避免產生一定變形，造成壓力不均勻，則不能保證兩導電刀片和導電板的可靠接觸，更容易造成火花放電，由此形成惡性循環。

高壓隔離開關運行的好壞對電氣設備運行的可靠性和穩定性帶來直接的影響，關系到電力系統能否安全、穩定、高效運行，因此人們需要研發一種工作時接觸良好、導電性能穩定、結構簡單和壽命長的隔離開關。

1 研究內容

為克服現有技術存在的技術缺陷，本研究提供一種可拆卸式隔離開關，工作時接觸良好，導電性能穩定，結構簡單，壽命高。

本研究的技術解決方案是：可拆卸式隔離開關包括底座和動觸頭，其底座上間隔安裝有兩個絕緣柱，這兩個絕緣柱頂端分別設置有第一導電板和第二導電板，該第二導電板和第一導電板均包括適應性觸頭;其動觸頭包括呈間距設置的兩個導電刀片，這兩個導電刀片的一端掛裝于掛座，另一端則通過鎖扣組件可拆卸固定在第二導電板上，適應性觸頭包括觸頭本體、彈力組件和若干導電柱塞，各導電柱塞安裝在觸頭本體內且沿觸頭本體滑動，彈力組件安裝在觸頭本體內且分別給各導電柱塞獨立的彈性支撐，在合閘時，各導電柱塞適應性地貼合兩個導電刀片。

本研究的改進之處是導電柱塞與導電刀片接觸端上側設有圓角而另一端頂在彈力組件上。彈力組件包括框架、固裝在框架兩面的約束板和若干彈性支撐件，框架設有若干安裝孔，各彈性支撐件分別對應安裝在各安裝孔內，約束板設有第一卡塊而導電柱塞設有卡槽，第一卡塊嵌入卡槽且卡槽寬度大于第一卡塊寬度，導電柱塞分別頂住彈性支撐件。各彈性支撐件均包括壓簧和兩個擠壓塊，擠壓塊分別固裝在壓簧兩端且沿安裝孔滑動，各安裝孔的兩端均設有沉頭，擠壓塊均設有第二卡塊，第二卡塊寬度均小于沉頭深度，各導電柱塞頂住對應的擠壓塊。第一導電板上設置有掛座，兩個導電刀片的一端上設有轉軸并通過轉軸掛裝于掛座。動觸頭上還設置有拆卸套。觸頭本體設置有導向部，兩導電刀片合閘時，導向部穿設于兩導電刀片之間進行導向。導向部的頂部呈“八”字形導向結構。

2 有益效果

將動觸頭設置為可拆卸狀態并固定于第一導電板和第二導電板上，并在動觸頭上設置鎖扣組件及拆卸套，使得動觸頭可以方便地通過鎖扣組件和拆卸套進行拆卸和安裝;在第一導電板上設置掛座，使得動觸頭安裝在第一導電板時通過掛座更好地得到固定。

適應性觸頭包括觸頭本體、彈力組件和若干導電柱塞，各導電柱塞安裝在觸頭本體內且沿觸頭本體滑動，彈力組件安裝在觸頭本體內且分別給各導電柱塞獨立的彈性支撐。在合閘時，各導電柱塞適應性地貼合兩個導電刀片，不會因合閘后兩導電刀片變形而造成偏載，在壓簧作用下，導電柱塞在兩導電刀片因磨損或其他原因厚度發生改變時均可以適應兩導電刀片位置，從而緊密貼合兩導電刀片，接觸良好，結構簡單，提高了電流的導通率，減小接觸電阻，延長了隔離開關的使用壽命。