高压户外式隔离开关缺陷分析及完善化改造

韩　磊，鲁爱斌，纪依依

（国网湖北省电力公司技术培训中心，湖北 武汉 430079）

高压户外式隔离开关缺陷分析及完善化改造

韩磊，鲁爱斌，纪依依

（国网湖北省电力公司技术培训中心，湖北 武汉 430079）

针对高压户外式隔离开关分合不到位、设备锈蚀、连杆断裂、机构闭锁卡死等现象，分析分合不到位、操作失灵、导电部分过热和瓷瓶断裂4种高压户外隔离开关常见故障的原因，提出完善化改造措施，并通过改造实例，说明该措施可消除设备隐患、提高运行可靠性、保证电网安全运行。

隔离开关；缺陷；完善化改造

高压隔离开关是用以配合高压断路器完成倒闸操作的高压电气设备，在电力系统正常运行、倒闸操作和变电检修中起重要作用。受设计制造工艺、安装环境、运行工况及使用年限等多种因素的影响，高压户外式隔离开关分合不到位、设备锈蚀、连杆断裂、机构闭锁卡死等现象日益增加，严重影响了电网安全稳定运行。

1　常见故障及原因分析

高压户外式隔离开关严重和危急缺陷主要集中在分合不到位、操作失灵、导电部分过热和瓷瓶断裂4种形式［12］。

a.分合不到位、操作失灵的主要原因是机构或传动部分故障。机构故障的主要原因是机构箱密封不好，进水造成机构锈蚀严重，润滑干涸，操作阻力增大，在操作困难的同时，还会发生零部件损坏，如变速齿轮断裂，连杆扭弯等。传动困难的主要原因是由于传动部件的主轴铜套干涩、轴承脏污、润滑油干涸，使传动系统锈蚀造成传动阻力大，出现底座轴承锈死、无法操作的情况。

b.导电部分过热的主要原因是静触指压紧弹簧疲劳、特性变坏，使接触面氧化以及接触电阻增加［3］。此外，触头镀银层工艺差、易磨损露铜，接触面脏污，触头插入不够、螺栓锈蚀造成线夹接触面压力降低等也是造成发热的原因。

c.瓷瓶断裂的主要原因既与产品质量有关，也与隔离开关安装、检修质量以及操作方法有关。瓷瓶在烧制过程中由于控制不当，可能造成瓷件夹生、致密性不均以及水泥胶装不良等问题，加上质检手段不严，造成个别质量低劣的瓷瓶被组装成产品后投入运行，对系统安全构成极大威胁。

2　完善化改造

完善化改造就是设备应用企业联合设备生产厂家，依据国家和行业内的有关条款和规定，对隔离开关关键部位从材质、结构等方面进行完善化改进或更换。

2.1局部改进和加强

设备的整体结构布局保持不变，只对某一部分进行改进，并与原设备具有兼容性，即改进部分与原设备可以互换，并且不改变设备的外形尺寸、安装方式及安装基础尺寸。改造后，设备型号有的采用原型号，有的在原型号设计顺序号数字后添加改进顺序字母标志，如GW4A、GW5A。

2.2结构上较大改进

设备的结构形式、传动原理、基座及绝缘子等不变，主要是对导电系统进行较大变动和设计改进。设备型号一般在原型号设计顺序号数字后添加改进顺序字母标志，如GW6型完善化后称为GW6A型；也有的申请新型号，如GWl2型完善化后定为GW34型。

2.3全新设计

对设备的导电系统、传动方式、基座及操动机构等进行全新设计。一般申请冠以新型号，如河南平高电气股份有限公司、沈阳新泰高压开关有限公司、沈阳高东高压开关产品有限公司的GW7型完善化设备分别定为GW27、GW33、GW413型，河南平高电气股份有限公司的GW4-126型完善化设备定为GW31-126型。但也有例外，西安西电高压开关有限责任公司的GW4-252、GW7-252型的完善化新设计则称为GW4 A-252、GW7 A- 252型。

3　改造实例及效果

3.1改造实例

某供电企业110 k V及以上电压等级户外隔离开关数量为2 513台，其中单臂伸缩式387台、非单臂伸缩式2 126台，选用设备型号33类。其中，GW10、GW11、GW12-252、GW4-252 4种型号设备2008-2013年危急或重大缺陷统计如表1所示。结合缺陷表现形式，该企业于2014年对这批设备进行了完善化改造。

表1　2008—2013年户外隔离开关危急或重大缺陷统计

3.1.1对GW10、GW11型设备进行局部改进和加强

a.导电管连接处涂防水胶，防止导电管进水。

b.在下导电管内齿条拉杆上增加一套调节装置，解决合闸时导电管不成直线的问题。

c.在导电闸刀连轴节处拐臂中的导向孔复合轴套两端加装钢丝挡圈，防止轴套轴向窜动。

d.连轴节处齿轮盒内齿条下方支持轴改为不锈钢，并在支持轴两端增加带密封盖的滚针轴承，使传动平稳减少操作力，避免支持轴磨损。

e.导电接触盘材料更换为PBT材料，解决导电接触盘发生脆裂问题。

f.上下导电管及均匀环内外表面均进行硬质阳极氧化处理并涂漆。

3.1.2对GW12-252型设备进行结构改进

a.改进后为单导电闸刀，前后各一根导电管，前后导电管采用四连杆传动，导电关节采用导电带联接，结构简单，外观简洁，安装调整及维护检修方便。

b.静触头为外压弹簧式结构，消除弹簧分流现象。合闸时动触头逐对顶开触指，大大降低合闸时动、静触头间的摩擦力，消除合闸时瓷绝缘子晃动现象。

c.采取铝合金导电管表面经阳极氧化后再涂丙烯酸聚氨酯银粉漆、所有传动销轴采用不锈钢、轴套采用不锈钢或复合自润滑轴套等多项措施提高防腐性能。

3.1.3对GW4-252型设备进行全新设计

a.导电回路。整个导电回路除断口为滑动接触外，其余导体间均采用固定联接，接触电阻小，结构简单，工作可靠。导电杆采用铝合金方管制成，重量轻，强度高，散热面积大，防腐性能好。触指弹簧用优质不锈钢制成，且为外压式，避免弹簧分流。触头采用铜板弯成，与导电杆联结面积大，分合过程中触头与触指摩擦行程短，操作力小。出线端及触头部分设置屏蔽环，改善电场分布，降低无线电干扰水平。

b.底座结构。底座采用矩形钢管与弯板、圆管等焊接面成，表面采用热镀锌处理，强度高、刚性好、防腐能力强。轴承座与底座焊成一体，内部采用高强度向心滚珠轴承，能承受较大的径向负荷，稳定性好；轴承上端采用聚四氟乙烯密封圈，能有效防止灰尘及潮气进入轴承

内腔；轴承润滑采用二硫化钼锂基脂，润滑性能稳定。所有转动部位均采用优质不锈钢轴与复合轴套，防腐能力强，转动阻力小，配合间隙小，传动可靠。传动部件、标准件等采用不锈钢或钢质表面热镀锌处理，防腐能力强。瓷绝缘子支柱高度和垂直度，可以通过调节螺栓调节，安装方便简单。c.操动机构为CJ6改进型，箱体采用不锈钢板铆接结构，结构紧凑、体积小、外形美观、防腐能力强，具有良好的防水、防尘性能。齿轮及蜗轮蜗杆减速机构整体封闭，具有联锁单元，可同时满足多种联锁功能。

3.2改造效果

经过此次完善化改造后，从2014—2015年的运行情况来看，上述4种户外隔离开关的严重和危急缺陷次数大为减少，以相同时间段进行统计，4种设备由于质量问题引起的严重和危急缺陷率均有明显下降。

4　结束语

通过对高压户外式隔离开关危急缺陷原因分析，提出了完善化改造的具体模式，改造实例及结果表明，完善化改造是提高设备质量、降低设备缺陷及故障率，提升供电可靠性和供电企业优质服务水平的重要手段。

［1］ 祖秉妊，陈 亮，王伟华.高压隔离开关的故障分析及处理措施［J］.电气时代，2010（8）：90.

［2］ 盛明学.高压隔离开关常见故障原因分析与处理［J］.安徽电力，2010（2）：12-15.

［3］ 沈耀宏.浅谈隔离开关热故障及防控措施［J］.科技信息，2010（25）：16.

本文责任编辑：罗晓晓

Defect Analysis and Perfectine Reformation of High Voltage Out-door Disconnectors

Han Lei，Lu Aibin，Ji Yiyi
（State Grid Hubei Electric Power Company Technical Training Center，Wuhan 430079，China）

Taking the high voltage disconnecting switches as the research object，through the analysis of the serious defects reasons，aduances three kinds of patterns for the perfective reformation，and proves that the perfective reformation of the disconnecting switch is an important measure to eliminate the potential hazard of equipment，to enhance operation reliability and to ensure the power grid safe operation combined with practical example.

disconnecting switch；defect；perfective reformation

TM564.1

B

1001-9898（2016）02-0043-02

2015-11-10

韩 磊（1982—），男，工程师，主要从事电气设备运行与维护，输配电线路施工、运行与维护等方面的教学和培训工作。