高压开关柜触头发热的原因分析和应对措施

摘要：高压开关柜在生产、传输、供给以及运用电能的各个环节中是不可或缺的，使用率非常高。通过高压开关柜这个电气设施可以实现电能的传输、配送以及调整，在电能相关的各个环节有着很高的地位，其是否能够安全稳定的实现这些功能的关键因素就是其内层的电磁交互环境是否稳定。所以，如果高压开关柜处于高热状态之下，并且对其专业的处理不够及时，就会引发很严重的高压开关柜故障，对电能相关的各个环节造成很大的影响。根据以往高压开关柜发生故障部位的统计结果可以看出，导致故障发生的最主要部位是其触头。如果出现了发热型故障，不但对设施本身的工作性能造成严重的破坏，而且由于其内部构造的复杂性，导致修理时间会很长，影响正常使用，造成制约电能相关的经济发展。设施发生发热故障的过程是日积月累形成的，比如长期处于不正常的运行环境中或者自身构造出现损坏等都会导致其触头的温度骤升。本文结合高压开关柜产生发热故障的实际状况，就其引发原因以及相应的预防应对措施进行深入的分析。

关键词：高压；开关柜触头；发热故障；原因；预防应对

引言：

开关构造、搭架电线和电缆的额定运行电流决定了各个高压输送电路实际承载电能的能力。目前在各个电能生产领域中广泛的应用车载式或者中置式控制电路器的高压开关柜，使得控制电路器与高压开关柜连接触头位置发生发热故障的几率在很大程度上被提高，对电能传输线路的负荷能力造成很大的影响，束缚着正常的生产发展，甚至严重的情况下还会造成高压开关柜的损毁事故。根据近年来高压开关柜发热事故的发生情况来看，绝大部分发热现象出现在高负荷开关柜上。本文根据开关柜发热时的实际状况，对其发生原因进行深入的分析，并给出相应的预防及应对建议。

一、高压开关柜发生触头发热现象的不良影响

目前很多生产领域运用的高压开关柜多为小车式调整供电设施，其功能齐全，工作性能较好。根据以往工作运行情况可以看出，小车式调整供电设施发生故障时最常见的就是其触头发热引发的设施故障。触头发热引发设备故障是一系列的过程，不是突发性的，而是设施长期处于不正确的运行状态或者设施本身出现零部件的损坏造成的。这种现象的发生几率非常大，导致对生产电能、供给电能以及工业、农业生产等各种有电能相关的领域的经济发展造成很大的影响，其不良影响主要包括以下几点：第一，增加损毁设施的数量，设施的触头发生发热情况时，并没有及时的发现并采取相应的措施，就会导致触头的热量逐步累积，就使得热量通过铜排部件传输到其他的设施零部件中，对设施之间的绝缘部分造成损坏，从而引发设施绝缘体击穿类事故的发生，还有很大的几率会导致高压绝缘零部件的爆炸损毁、各连接线融化变形、相近电流传感器爆炸着火等严重的设施损毁事故。第二，设施的维修周期太长，小车式高压开关柜的内部构造是完全密闭的，并且变频配电设备是一次性的，如果由于发热引发了设施故障或者损毁事故，对其进行维修时需要完全断电，并且需要更换多个零部件，包括内层触头、绝缘部件、副开关等，而高压开关柜内部的空间非常小，进行维修更换时非常费力，导致设施的维修周期过长，由于维修时一直处于断电的环境之下，使得给电体系非常不稳定。第三，造成企业非常大的经济损失，高压开关柜如果因为发热引发了故障或损毁等，不但会对电能企业造成很大的经济损失，而且还会对电能企业的整体评价指数降低。突发性停电还会导致很多机械类设施的损坏、生产产品损毁、生产工序混乱等。

二、高压开关柜发生触头发热现象的主要原因与应对措施

（一）梅花式触头外缘的固定弹簧张力不够

梅花式触头外缘的固定弹簧通常会因为自身材质或者没有根据接头形式选择合适的型号等因素导致其张力不够，弹簧螺旋体不紧，触头接收的电阻随之变大，从而使触头极易产生发热现象；触头发热之后弹簧又随之发热，弹簧螺旋体的弹性变大，使得触头的热量越来越大。如果是由于这个原因导致的触头发热现象，应该及时更换边缘弹簧和梅花式触头，根据接头情况选择优秀材质的真正适合的梅花式触头，并在切断电路设施定时维修期不漏检测边缘弹簧的张力。

（二）传电臂和梅花式触头之间的连接体松动

切断电路设施中所配置的梅花触头通常由传电臂和螺栓来连通，在日常工作时因为电能动力等方面的影响，很容易使连接构造螺栓出现不同程度的松动，使其接收的电阻力变大，连通部分的溫度随之升高，热量再传到给梅花式触头，从而使固定式弹簧的温度也越来越大，如果一直处于这样的运行状态之下，固定式弹簧的张力就不会出现不足现象，弹簧螺旋体不紧密，导致梅花式触头发热事故的发生。在维修时，注意到一台高负荷的切断电路设施中固定弹簧与梅花式触头都有变黑发热的现象，通过进一步的检测发现传电臂以及梅花式触头的连通位置有很严重的松动，梅花式触头轻轻一碰就出现滑圈现象，通过加固处理梅花式触头与传电臂连通部分的螺栓之后，整体发热问题得到了有效的控制。对于连通部分出现问题引发的发热现象，应该在切断电路设施定时维修期严格检测梅花式触头与传电臂之间连通部分是否有松动现象，如果有就及时做加固处理。

（三）梅花式触头外缘的固定弹簧材料不符合标准要求

根据高压开关柜的设计与实际应用要求，梅花式触头外缘的固定弹簧材料必须是非传导磁性材料，这种材料的选择可以有效的杜绝在正常工作时出现承载电流在固定弹簧上发生涡旋式流动而导致的发热现象。发热会使固定弹簧的弹性变大，张力变小，螺旋体的紧力不够，从而接收电阻力变大，引发梅花式触头变黑变热，严重的情况下发生损毁。对于固定弹簧材料选择失误造成的发热现象，应该在高压开关柜选择或者是梅花式触头零部件的选购时必须要求触头外缘的固定弹簧材料是非传导磁性材料，防止发热现象的发生。

（四）开关柜定态触头与切断电路设施的动态触头接触不良

出现这种现象的原因是在开关柜的安装过程中精准度不足或者生产的开关柜各零部件精准度不能达到实际设定标准，使得开关柜定态触头的位置发生不同程度的偏移，从而造成开关柜定态触头与切断电路设施的动态触头接触不良，同时，备用切断电路设施的型号不配对也会造成这种现象的发生。对于定态、动态触头不能很好的接触的现象，首先应当要求生产企业严格控制开关柜各零部件的精准度与安装技术，在安装定态、动态触头时应当选用完全与开关柜匹配的型号。如果在实际运行过程中必须使用到型号不一样的备用切断电路设施，首先要确保定态、静态触头能够很好的接触传导，并对连接处的电阻值进行严格的控制。

三、结束语

在电能相关的各个设施日常工作中，应当首先要避免高压开关柜触头出现发热现象。如果触头发生发热现象，就会对整个电能系统的负荷能力造成很大的影响，严重的情况下甚至会导致高压开关柜、切断电路设施等损毁的现象。针对开关柜触头温度变高的具体原因应当及时的采取应对措施，将发热现象引发的不良后果降到最低。与此同时，要对开关柜触头的温度利用专业的工具进行实时的监测，从根本上降低发热事故的发生率。

参考文献：

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[4]陈云冲.高压开关柜发热故障形成原因及应对措施分析[J].设备管理与改造，2013（12）：89-91.

作者简介：

刘云峰 男（1986-12）籍贯贵州 汉族 大专学历 助理工程师 主要从事工作和研究方向是火电厂电气一次设备检修方面。