户外隔离开关结构解析及改进优化分析

户外隔离开关结构解析及改进优化分析

陈振江张会强李援杨俊波李卫东陈虹伍何

（昆明供电局云南昆明650011）

摘要：隔离开关在高压电气设备序列中属通断类设备。由于其工作频繁，使用范围广泛，过热故障时有发生。我们有必要对隔离开关的结构进行分析研究，对不满足反事故措施的结构进行优化分析，使其更安全、可靠的发挥应有的作用。

关键词：隔离开关；结构解析；退刀故障；反事故措施

一、隔离开关结构薄弱点解析

①机械磨损。触头在不断的闭合过程中，承受着机械闭合力的冲击，从而造成触头的变形、龟裂与剥落，统称为机械磨损。

②接触电阻。接触电阻产生的原因有两个：一是表面膜影响，二是收缩电阻。当动静触头相互接触时，仅有少数突出点真正接触，结果使电流收缩至有限的几个载流点，这种现象叫收缩电阻。我班组一台手车开关隔离插头主回路动、静隔离触头烧损就是收缩电阻造成的。现场巡视设备中也发现该手车开关隔离插头放电现象与理论分析相吻合。

事故过热过程：

1）隔离插头触头间出现兰色、红色的放电火花及“呲呲”的放电声。

2）电弧侵蚀的过程中声响变大，动静触头烧熔后，烧坏有机质绝缘护罩产生弧光飘移，发展为相间短路烧坏开关。这样在现场发现事故前兆的几率一般是很低的，因此对其进行分析就显得更加重要。

③电弧侵蚀。隔离开关开闭过程中电弧作用，能使触头表面的金属熔融，蒸气飞溅而散失，这种现象称为电弧侵蚀。它决定触头的使用寿命。

④熔焊。当触头在闭合状态下，由于通过很大的短路电流或过载电流，使触头发热而形成熔焊称为静熔焊。当触头在闭合过程中由于弹跳而产生的电弧所形成的熔焊称为动熔焊。如果触头熔焊后的焊接强度大于开关的机械分断力，触头就不能断开。如某型号隔离开关，由于刀口设计横位，接触面积小，在线路有短路故障时刀闸接点处多次粘连。而同一变电站其他隔离开关，由于刀口设计竖位，接触面积合理而稳定运行。

二、隔离开关运维注意点及管控措施

（1）加强对隔离开关接触部位的检查：

①使用红外线测温仪。

②夜巡。

③雨雪天气观察水蒸气、积雪融化情况。

④检查接触部分的金属颜色、气味、相色漆变色开裂及烤糊焦味。

发现隔离开关触头过热、变色时，应立即汇报调度，采取限负荷措施或通知检修人员来站停电处理。

（2）加强运维突发情况应急处置：

①机械操作的隔离开关发生拒合或拒分，应检查断路器是否断开，隔离开关机械闭锁是否解除，隔离开关传动机构是否有卡塞的地方，闸口是否锈死或烧伤，可轻轻晃动操作把手进行检查，在未查明原因前不得强行操作。

②操作电动隔离开关出现拒动时，应首先判明是隔离开关机械传动部分故障还是电动操作回路故障，如果是电动回路故障，应检查各电气闭锁回路是否已经解除，操作回路电源三相电压是否正常，如果经检查确系电动操作回路故障，可用手动操作机械拉、合隔离开关，当发现为电气回路闭锁为解除时，在未查明原因前不得强行解除闭锁操作隔离开关。

③操作中隔离开关发生支持绝缘子断裂，严禁操作该隔离开关，应汇报调度，通知检修单位处理。如果发现隔离开关机械传动部分存在缺陷，但隔离开关导电部分良好无问题，可待下次隔离开关停电时处理。

隔离开关合闸时，因为隔离开关三相不同期合不上，出现隔离开关单相接触不良，可拉开隔离开关重新合闸，也可以用绝缘杆将其拨正，如果出现隔离开关三相接触不良或单相差距很大时，应汇报调度，通知检修人员来站处理，不得对该隔离开关强行操作。

三、隔离开关结构优化

部件的松动，刀口设计接触面积小，刀口合的不严，通过短路电流时造成接触部分过热使刀口熔焊。熔焊后的隔离开关不能进行正常的倒闸操作，母线隔离开关检修，会造成母线停电损失。自2017年起，我班组组织对隔离开关进行了部分结构优化设计，优化结构包括如下：

（1）动触头结构优化

1.动触头部分通流改为软连接型式，使得通流更加稳定；

2.动触头上与静触头接触的触片改为U型触片，增大接触面积；

新老结构动触头如下图所示

板的同时，班组借此停电机会，更换结构优化后的动触头、上部导电、过死点结构拉杆及拐臂。后续将结合巡检，监控技术改造的效果，以满足电力系统稳定性运行的要求。