高壓隔離開關的常見故障及檢修方法

馬文雯 龍日尚

【摘要】隨著我國電力行業的迅猛發展，高壓隔離開關作為一種較簡單的高壓開關，已經廣泛應用于電力系統，它的穩定可靠安全運行直接關系到電力系統的整體能否穩定運行。基于此，本文將對高壓隔離開關在運行中的常見故障進行分析，并提出相應檢修方法，以期為高壓隔離開關的檢修管理提供參考依據。

【關鍵詞】高壓隔離開關;常見故障;檢修方法

高壓隔離開關也被稱為隔離刀閘，具有切斷電流、轉換電力系統運行模式、倒閘、隔離高壓電源等功能。然而因系統運行及人為原因的影響，高壓隔離開關會不定期出現導電系統過熱、轉動部件卡澀、支柱瓷瓶斷裂、分合閘不到位等故障問題，影響了電力系統的正常運行。針對這些故障采取及時有效的處理方法已成為當前電力企業面臨的重大課題。因此，加強有關高壓隔離開關常見故障與處理方法的研究，對改善電力系統的整體運行質量具有重要的現實意義。

1.高壓隔離開關概述

1.1高壓隔離開關的作用

高壓隔離開關即額定電壓在 1kV 及以上的隔離開關，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避雷器、電壓互感器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。其主要作用可以歸納為以下幾點：

（1）在檢修電氣設備時，無電流條件下將電源隔離，讓檢修的設備與帶電部分斷開。

（2）當設備狀態（運行、備用、檢修）切換時，可以配合斷路器完成倒閘操作。

（3）如果電流較小，可以用隔離開關分、合小電流，例如分、合電壓互感器、避雷器和空載母線;電流不超過2A的空載變壓器，電容電流不超過5A的空載線路等。

（4）為了保證檢修工作安全，隔離開關的接地開關有時也可用來代替接地線。

1.2高壓隔離開關的構成

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組成，各個部分的作用和功能如下：

（1）支持底座。該部分主要起到支撐和固定作用。

（2）導電部分。主要包括觸頭、刀閘、接線座，這一部分起到傳導電路中電流的作用。

（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。該部分可以為分合閘提供能源。

2.高壓隔離開關的常見故障

2.1轉動部件卡澀

高壓隔離開關在操作的過程中經常會出現傳動機構的轉動部件卡澀的現象，進而引起高壓隔離開關操作傳動距離變大、分合閘不到位、出現拒分拒合等問題，從而直接影響電力系統的穩定運行以及操作人員的人身安全[1]。

2.2導電系統過熱

在高壓隔離開關中最常見的問題就是導電系統過熱。一般情況下，高壓隔離開關工作電流在一個固定的范圍內，當額定電流超過這個范圍，就會出現導電系統過熱的現象，與此同時，觸頭彈簧長時間處于拉伸狀態、彈簧生銹等也會造成導電系統過熱[2]。

2.3支柱瓷瓶斷裂

高壓隔離開關經常會由于腐蝕生銹問題，造成開關運動部分不靈活的現象，從而直接導致分、合操作力矩增大[3]。在這種情況下，工作人員如果要對高壓隔離開關進行操作使用，就會造成部分組成構件發生變形，從而引發高壓隔離開關的支柱瓷瓶發生斷裂。

2.4分、合閘不到位

高壓隔離開關分、合閘不到位故障，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，造成傳動桿的扭曲變形，導致分、合閘不正常，會造成重大安全事故。另一方面是人為原因，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，造成軸銷與夾叉處銹蝕，主傳動軸一旦發生銹蝕，會大大增加軸與軸套中的摩擦阻力，傳動軸就會發生損壞，這種故障的惡劣結果是負荷電流無法正常投切，也無法形成短路電流，從而發生空氣擊穿，燒毀設備，甚至還會造成人身傷亡事故[4]。高壓隔離開關分、合閘不到位現象主要包括分、合閘定位螺釘調整時的問題，輔助開關行程調整時的問題，拉桿變形引起的引發傳動不到位問題等，這些問題直接影響電力設備的正常運行。

3.高壓隔離開關常見故障的檢修方法

3.1轉動部件卡澀故障

傳動機構卡澀問題主要表現為操作困難，如拒動或分合閘不到位，而且往往會在倒閘操作時發生，影響到整個系統的安全運行。如果機構箱密封性能不好或進水，就會造成操作機構嚴重銹蝕，失去潤滑作用，操作阻力增大。在操作困難的同時，還會造成零部件損壞，如變速齒輪斷裂，連桿扭彎等。應針對上述造成故障的原因進行詳細排查，如有必要對部件進行更換。

3.2導電系統發熱故障

現階段，高壓隔離開關在運行過程中經常會發生導電系統過熱現象，嚴重影響到電力設備的正常運行[5]。因此，工作人員可以使用不銹鋼產品，對觸頭插入深度進行調整，同時可以使用紅外測溫技術對導電系統進行定期檢查，一旦發現導電系統過熱應及時進行處理。另外，在開關運行中最常見的問題就是開關發生銹蝕現象，所以工作人員需要對高壓隔離開關展開定期檢修防銹處理，例如可以使用不銹鋼開關、在開關中加入二硫化鉬等等。

3.3瓷瓶斷裂故障

瓷瓶斷裂故障會直接導致供電系統發生癱瘓，對設備操作人員也會造成嚴重影響，因此，工作人員需要對瓷瓶斷裂故障進行及時處理，一方面，工作人員需要在材料采購過程中嚴格把關材料質量，保證絕緣子質量合格;另一方面，在設備運行前對設備進行檢查，發現故障及時處理。

3.4分、合閘不到位故障

高壓隔離開關分、合閘不到位故障一旦發生，就是大事故，輕則發生設備燒毀，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，所以必須進行一些改進，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，應及時減小或者轉移負荷，密切加強對隔離開關的檢修和保養工作。

4.結論

綜上所述，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。因此，對高壓隔離開關故障進行分析，并找出有效的檢修方法，能有效提高電力系統運行的可靠性。同時，針對高壓隔離開關的常見故障，有必要進一步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。

參考文獻

[1]李少華，張文濤，宋亞凱等.基于高壓隔離開關振動信號的故障診斷方法分析[J] 內蒙古電力技術，2018，36（01）：89-92.

[2]黃進中.淺析高壓隔離開關的檢修與管理[J].軍民兩用技術與產品， 2016（14） ：162-163.

[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.

[4]龐先海，甄利，賈志輝，李曉峰.高壓隔離開關過熱缺陷分析及防范措施[J].河北電力技術，2015，34（05）：46-49.