高壓隔離開關的檢修方法與技術研究

王楠

（國網北京市電力公司檢修分公司，北京 100069）

在變電站運行過程中，高壓隔離開關占據著不可替代的地位。主要原因是高壓隔離開關不僅能夠以變電站穩定運行為核心，合理調整運行方式，也能通過有效隔離高壓電源，避免對檢修人員生命健康造成威脅。然而，由于高壓隔離開關的運行環境極易受到多方面因素影響，使其產生故障的概率也得到大幅提升，從而埋下嚴重隱患。由此可見，正確認知高壓隔離開關的檢修方法和技術，是當前迫切需要關注的方面。

1 高壓隔離開關的主要故障

1.1 分合閘故障

分合閘故障屬于高壓隔離開關故障中比較常見的類型之一，主要分為分合閘不到位和拒動2種類型。其中，分合閘不到位表現為分合過大或動作未能達到分合閘要求。這種情況下，分合閘后會導致接觸面積發生變化，產生持續過熱問題，若未能及時處理，極易誘發嚴重故障。引起此類故障的原因比較多，例如，觸頭表面存在大量油污、灰塵等，促使高壓隔離開關（如圖1所示）因長時間遭受腐蝕，轉動摩擦力明顯增加，合閘時很難達到相應位置。或者，連接螺栓松動也會引起此類故障，即用于連接機構連桿的螺栓位置發生變化，改變合閘位置。底座因腐蝕問題引起線夾形變，促使合閘位置發生變化，同樣是引發故障的原因。拒動故障是高壓隔離開關無法執行分合閘動作，難以完成分配電能和電壓操作。產生拒動故障的原因也比較復雜，包含多個方面，比如，受到外部環境的影響，也就是室外溫度過低，冰凍機構轉動軸銷，此時轉動軸銷無法執行分閘動作。靜觸頭接觸部分被高溫燒壞而無法正常工作，也會產生拒動問題。如果存在傳動軸銷脫落的情況，傳動機構與閘刀相互分離，同樣無法執行合閘動作。

圖1 高壓隔離開關

1.2 過熱故障

高壓隔離開關的過熱故障主要分為開關過熱和導電回路過熱兩個方面。其中開關過熱常見于高壓隔離開關運行過程中，主要原因與其材質有關，也就是鍍鋅鋼制銷軸和黃銅軸套會在室外長期工作環境下遭受腐蝕，促使開關觸頭接觸面積發生變化，接觸電阻也會持續增加，此時，高壓隔離開關的發熱量也會不斷提升。或者，夾緊彈簧夾后也會因接觸面積變化而引發過熱問題。至于引發導電回路過熱的原因不僅與上述內容息息相關，也與接觸面、合閘位置存在緊密聯系，也就是接觸面含有大量污垢時，極易減少觸頭接觸面積，導致電流發生變化。或者，高壓隔離開關未能完全執行合閘動作時，也會出現因負荷增加產生導電回路過熱問題。

1.3 瓷柱故障

瓷柱故障主要分為斷裂與閃絡兩個方面，其中瓷柱斷裂具有較強的危險性，不僅會給維修人員生命安全造成威脅，也會引發短路問題，增加停電事故的發生風險。瓷柱斷裂的主要原因與材質、溫度有關，具體內容為從材料方面來看，由于廠商制造瓷柱時未能按照設計要求生產，導致瓷柱因強度不達標而在應用后出現斷裂問題。如果從溫度角度來看，瓷柱長期處于室外條件下，溫度變化極易促使其無法自由伸縮且內外溫度不相同時，便會出現裂痕。閃絡故障與瓷柱爬電距離和對地絕緣距離緊密相關，也就是瓷柱爬電距離或對地絕緣距離過短時，便會出現旋轉瓷瓶外絕緣閃絡故障，極易對大范圍供電產生影響。

1.4 中途停止故障

在高壓隔離開關運行過程中，中途停止故障也是比較常見的類型。在不同情況下，中途停止故障產生的影響也各不相同，比如，相關人員開展檢修工作時，中途停止故障會引起拉弧放電，嚴重降低檢修工作的安全性。產生此類故障的主要原因是開關內部存在腐蝕問題，使觸頭接觸不良，提升了自動合閘的概率。或者，高壓隔離開關運行期間轉動軸銷、傳動軸銷發生卡頓時，也會出現中途停止問題。另外，失去對電源的控制也是引發中途停止故障的原因之一。

2 高壓隔離開關檢修方法與技術的相關內容

2.1 分合閘不到位與拒動檢修

由于高壓隔離開關存在的故障能夠對變電站運行和檢修人員工作帶來嚴重影響，因此，應當結合具體情況開展針對性檢修，確保可以采取更加有效的方式消除隱患。至于處理高壓隔離開關分合閘故障時，需要采取不同的檢修方法與技術。即檢修分合閘不到位故障時，可以結合具體情況進行處理，比如，對于機構連桿腐蝕引起的合閘不到位，及時清除觸頭表面的雜質顯得尤為重要，然后在連桿節點處加入汽油并進行不斷調整，直至腐銹結構改變后，注入潤滑機油，再重復不斷調整的操作，直至恢復正常。如果為連接螺栓松動引起的故障，可以先檢查螺栓與連接夾件的位移情況，再通過松動、緊固等調整壓塊和螺栓，促使連桿可以正常轉動的同時，壓塊也能回到原位。若故障源頭為接線底座時，可以先檢查引線對合閘是否產生影響，也就是若拆除引線后可以正常合閘，只需更換接線底座即可，否則，還需進行針對性檢查。對于因工作人員操作引起的分合閘不到位故障，需要先明確是否存在用力不當的問題，若符合條件，可以通過調整力度便可解決，否則，既要保持合理力度外，還應當結合操作桿套來完成。需要注意的是，操作桿套必須配套，否則，依舊無法真正解決分合閘不到位問題。

針對高壓隔離開關拒動進行處理時，也需要針對性選擇檢修方法和技術，才能確保不會對變電站運行產生較大影響，比如，傳動軸銷脫落引起的拒動問題，可以先檢查傳動機構、閘刀、傳動軸銷等是否存在損壞的情況，若符合條件，應當在安裝傳動軸銷前及時更換，然后重新安裝即可。冬季低溫將轉動連桿凍住時，可以先清除附著于轉動軸銷處的冰雪，再檢查軸銷是否損壞，若處于良好狀態時，才能執行合閘操作。至于發生高溫燒毀情況時，極易出現因長時間高溫而熔接。想要在該條件下執行分閘動作，可以借助令克棒協助完成。另外，還可以結合其他方法對高壓隔離開關拒動故障進行檢修，例如，對于因電機回路故障或電動操作機構控制回路故障引起的拒動，需要先對產生故障的源頭進行判斷，再解決具體情況進行處理，具體方法為可以先調整高壓隔離開關狀態為“半開半合”，再閉合電機交流接觸器，此時，如果電機正常運轉，表明屬于電動操作機構控制回路故障，再針對性檢查故障點即可。

2.2 隔離開關和導電回路過熱檢修

在實際高壓隔離開關運行時，開關過熱屬于比較常見的故障，也會對變電站運行產生較大影響，主要原因是高壓隔離開關過熱將會大幅降低其工作效率，在這種情況下，變電站電氣系統運行穩定性則會大幅降低，若因過熱導致開關無法正常工作，更大的安全事故能夠給電力企業帶來嚴重經濟損失。由此可見，重視隔離開關過熱問題顯得尤為重要。至于高壓隔離開關過熱檢修可以從不同方面入手，例如，從材料質量角度出發，長期于室外條件下使用，高壓隔離開關遭受腐蝕問題是引起過熱的主要源頭。因此，可以將隔離開關的材質進行合理調整，降低該方面影響，也就是選擇導電性能、強度等均能更具優勢的材料作為開關的主要材料，并將螺栓材質更換為不銹鋼。此時，高壓隔離開關的性能便能夠得到大幅提升。

如果從結構來看，需要對隔離開關的不同結構進行檢修，比如，檢查極易發生接觸不良的觸頭等部分，明確具體腐蝕區域及時清除表面腐蝕和氧化部分，并更換老化部件，然后將螺栓及時壓實、擰緊，確保不會再次出現接觸不良問題。也可以根據過熱程度，在壓緊螺栓前向接觸部分涂抹導電膏，提升導電性能的同時，也能增強抗腐蝕能力。

對導電回路過熱故障進行檢修時，需要先從引起過熱的根源入手，具體方法為先檢查高壓隔離開關是否存在接觸不良的情況，特別是動、靜觸頭彈簧夾、螺栓等問題，一旦符合標準，需要及時清除腐蝕或氧化部分，防止接觸面積變化增大電阻。然后，及時對回路的溫度進行監測，可以利用紅外線測溫儀來實現。至于監測指標主要包括升溫速度、發熱溫度等，確保可以實時掌握溫度變化情況。如果，短時間內回路溫度變化明顯，表明導電回路過熱嚴重，需要采取不同策略，比如，調整變電站運行方式，或者采取負荷轉移，確保不會持續產生過熱的情況。

2.3 瓷柱斷裂和閃絡檢修

瓷柱作為220kV高壓隔離開關的重要組成部分，也是出現故障問題較多的對象。一旦瓷柱產生故障，將會對電能分配產生嚴重影響。至于對瓷柱斷裂和閃絡進行檢修時，可以根據不同情況采取針對性方法與技術，比如，開展瓷柱斷裂檢修時，需要結合具體原因。其中產品質量缺陷是首要方面，即瓷柱產品本身存在質量問題，極易在相關人員操作過程中引起裂縫，在這種情況下，水泥膠裝也會發生改變，整體嚴密性大幅下降。可以在使用前對瓷柱的生產合格證、產品質量對比等相關材料進行詳細核查，并配合抽樣試驗進行全面檢測，確保可以從源頭處消除質量問題。或者，在實際作業過程中，工作人員未能合理控制操作力度，促使瓷柱未真正投入使用便已損壞。需要提前對工作人員的操作力度進行訓練，降低人為產生瓷柱斷裂故障的概率。同時，還可以結合多種方法開展瓷柱斷裂檢修工作，比如，定期運用超聲檢測、射線檢測以及紅外熱成像等無損探傷法對瓷柱進行檢測，便于盡早發現潛在隱患并及時更換。也可以通過增設補強柱強化瓷柱的強度。

瓷柱閃絡檢修主要針對閃絡現象進行有效處理，產生瓷柱閃絡的原因與瓷柱爬電距離有著直接聯系，也就是瓷柱不同部分均存在較多雜質，導致瓷柱對地絕緣距離和爬電距離大幅縮小。因此，消除雜質產生的影響是瓷柱閃絡檢修的首要方面，具體方法可以對瓷柱的瓷裙、瓷柱表面等各部分進行及時監測和清理，保證爬電距離不會發生較大變化，或者，根據不同環境的變化，可以對瓷柱結構進行優化設計，比如，可以調整瓷柱整體形狀增加爬電距離，并噴涂防污閃涂料避免雜質過多產生影響。或者在瓷柱上增設硅橡膠傘裙，提升對瓷柱的保護效果。

2.4 操作中途停止檢修

如果高壓隔離開關運行時出現操作中途停止故障，不僅對開關造成不同程度的損毀，也會對相關人員的生命安全帶來嚴重威脅，例如，當分閘區域存在振動過大情況時，極易促使分閘動作發生改變，也就是分閘動作會因振動引發彈簧銷掉落，從而變為合閘狀態。若這種情況發生在檢修人員作業期間，將會帶來極為嚴重的后果。所以，也需要做好操作中途停止檢修工作。相應檢修方法為先對操作機構可靠性進行檢查，了解電器閉鎖或機械閉鎖是否正常，才能保證在執行分閘動作時，可以及時加鎖。否則，一旦無法加鎖，將會帶來非常大的安裝隱患。還需要對傳動部件進行全面檢查，避免出現傳動部件卡頓問題，畢竟，傳動部件卡頓不僅會導致分合閘不到位，也難以在斷開回路過程中保證可以正常加鎖。檢修方法為先在未啟動高壓隔離開關的情況下檢查電源是否正常工作，找出當中存在腐蝕問題的部件并進行修理或更換，確保傳動機構不會存在潛藏問題。然后，可以通過不同操作對傳動機構的穩定性進行檢驗，即重復手工拉動高壓隔離開關。期間，若出現卡頓情況時，還需要進行及時處理，例如，手動分閘時，如果出現拉動不暢，可以快速合閘并再次拉動，若合閘過程中出現阻塞感，也可以采用相同方法進行處理。當上述方式達不到解決問題的目的，則需要及時報備并申請開展停電維修。

3 結語

綜上所述，由于高壓隔離開關也會經常出現不同故障，威脅變電站運行穩定性和檢修人員安全。所以，不僅要能夠對高壓隔離開關存在的分合閘故障、過熱故障、瓷柱故障、中途停止故障擁有正確認知，也應當關注分合閘不到位與拒動檢修、隔離開關和導電回路過熱檢修、斷裂和閃絡檢修、操作中途停止檢修等方法，確保可以顯著提升高壓隔離開關的檢修水平，充分保證電力企業的經濟利益。