GW16--220隔离开关动作原理及检修工艺

GW16/17－252型隔离开关检修工艺导则

目录

前言

1、结构和原理

1.1 主闸刀的结构及工作原理

1.2 接地闸刀的结构及工作原理

1.3 操动机构的结构及工作原理

2、技术数据

2.1 GW16/17－252型隔离开关及其操动机构出厂技术数据

2.2隔离开关主要调试数据

3、检修周期和项目

3.1 检修周期

3.2 大修项目

3.3 小修项目

4、检修前工作

4.1 检修前的准备

4.2 检修前的外部检查

5、检修工艺和质量标准

5.1 本体及静触头装配的拆卸

5.2 静触头装配检修

5.3 主闸刀系统检修

5.4 接地刀闸装配检修

5.5转动瓷瓶和支持瓷瓶检修

5.6 传动系统检修

5.7 CJ7A电动机构检修

6、安装与调试

6.1 静触头安装与调试

6.2底座装配安装与调试

6.3转动、支持瓷瓶安装与调试

6.4主闸刀安装与调试

6.5CJ7A型电动机构安装与调试

6.6三极的联接和调试

6.7隔离开关安装后的检查与验收

7、结尾工作

8、常见故障及处理

附图：图1主闸刀结构原理图（GW16－252）

图2

图3

……

附录一GW16/17－252型隔离开关大修报告

附录二平高电气股份有限公司GW16/17－126型隔离开关主要技术参数

附录三长沙高压开关有限公司GW16A/17A－252型隔离开关技术数据

前言

高压隔离开关是用来分合无载流的高压设备或电路，特别是用以配合高压断路器完成倒闸操作任务的高压电器设备。在合闸状态时起到导电并输送电能的功能，在分闸状态时起到安全隔离的作用。在电力系统的正常运行、倒闸操作和变电检修中起重要作用，而且运行数量相当多，其质量优劣直接影响到系统的安全运行。

在隔离开关多年的运行中，曾暴露了很多缺陷，发生过各种类型的故障。有些故障如拒动等使系统的运行方式受到限制，还有些故障扩大为重大事故，造成极大的经济损失和严重的社会影响。有资料介绍，在2001年全国电力系统高压开关工作会议上，讨论和分析了高压隔离开关近年来的运行情况和存在问题，大致归结成四个方面的问题：一是触头过热；二是瓷瓶断裂；三是运动卡滞；四是分合闸不到位。相对于高压断路器来说，隔离开关的结构比较简单，工作条件也要轻松得多，但近年来发生的事故和故障却比较严重。

相当多的故障是由于机构锈蚀、润滑失效、选材不良以及结构不合理等原因造成的，同时也与使用单位的维护检修存在薄弱环节有关。与其他设备一样，高压隔离开关的可靠运行关键在于产品的制造质量和技术性能，同时也决定于使用单位的维护检修水平。针对当前高压开关的制造水平和质量的实际状况，在产品投入运行后，加强运行维护和检修管理是必不可少的，必须按照予定的计划和设备的状态，适时进行相应的检修。对于所发生的故障和事故，要及时通报和交流，并制定相应的反事故措施和检修策略。如发现有先天缺陷或存在严重隐患的设备，必须积极制定方案，及时安排更新改造。通过努力，要使已投运的高压隔

离开关具有良好而可靠的安全运行水平。

类似GW16/17型高压隔离开关的制造厂家较多，本检修工艺是在平高电气股份有限公司和其他单位提供有关资料的基础上，主要针对平高电气GW16/17－252型隔离开关的具体结构，结合省内运行维护经验编写的，用于指导现场检修工作。其他型号同类隔离开关可结合出厂说明书参照本检修工艺执行。

1 结构和原理

1.1 主闸刀结构及工作原理

1.1.1 主闸刀结构

GW16－252型单柱垂直断口高压隔离开关（以下简称隔离开关），是供220kV高压线路在无载流情况下进行切换或对被检修的高压电器设备与带电线路进行电气隔离的三极户外高压电器。隔离开关由三个单极组成，极间用水平连杆相连接，每组隔离开关配一台CJ7电动操动机构，正常工作时采用电动机构操动。检修、调试及事故状态必要时可采用操作手柄进行手力操动。接地闸刀由CSA或CSB型手力操动机构作三极联动操作，也可分相操作。隔离开关由静触头装配、主闸刀装配、转动瓷瓶及支持瓷瓶、组合底座装配、传动系统以及CJ7电动操动机构组成。隔离开关主闸刀装配包括上导电杆装配、中间接头装配、下导电杆装配和接线底座装配。

隔离开关主闸刀的结构见图1。

1.1.2 主闸刀工作原理

电动操动机构通电后起动，通过齿轮、丝杠、丝杠螺母减速，输出轴获得很大的操作力矩，并通过安装在机构箱上方的无级调角联轴器带动中间极（操作极）的旋转瓷瓶（其余两极是通过水平传动杆和拐臂带动的），继而通过安装在接线底座上的一对伞齿轮来驱动两侧的调节拉杆，使下导电杆运动。上导电杆相对下导电杆作180o的转动，是通过中间接头内的齿轮与齿条来实现的。在接近合闸和开始分闸时，连接叉中间的小滚子在齿轮箱斜面上移动，并推动上导电杆内复位弹簧和夹紧弹簧等部件运动，使动触片合拢或分开，从而实现主闸刀的合闸与分闸。

主闸刀合闸运动过程由两部分运动复合而成，即折叠运动和夹紧运动：

1.1.

2.1折叠运动

由电动机构驱动旋转瓷瓶1作水平旋转运动，与旋转瓷瓶相连的一对伞齿轮2带动平面双四连杆3运动，从而使下导电管6顺时针转动合闸，逆时针转动分闸；由于可调连接4与下导电管6的铰接点不同，从而使与可调连接4上端铰接的操作杆5相对于下导电管作轴向运动，而操作杆5的上端与齿条8固连，这样齿条的移动便推动齿轮9转动，从而使与齿轮轴固连的上导电管13相于下导电管作伸直（合闸）或折叠（分闸）运动；另外，在操作杆轴向位移的同时，平衡弹簧7按预定的要求储能或释能，最大限度地平衡刀闸的重力矩，以利于刀闸的运动。

1.1.

2.2夹紧运动

隔离开关由分闸位置向合闸运动的过程中，在接近合闸位置（上、下导电管快要伸直）时，滚子11开始与齿轮箱10上的斜面接触，并沿斜面继续运动，于是，与滚子11相联的顶杆14便克服复位弹簧15的反作用力向上推移，同时动触头座19内的对称式滑块增力机构把顶杆14的推移运动转换成触指18的相对钳夹运动。当静触杆16被夹住后，滚子11继续沿斜面上移3－5mm，直至完全合闸，此时夹紧弹簧12被第二次压缩，并作用在顶杆14上，在这个过程中，由于顶杆被设计成推压柔性杆，故原已预压缩的夹紧弹簧被第二次压缩，并作用在顶杆上，使顶杆获得一个稳定的推力，从而使触指18对静触杆保持一个可靠不变的夹紧力。当隔离开关开始分闸时，滚子沿斜面向外运动，直至脱离斜面，此时，在复位弹簧的作用下，顶杆带动触指张开成“V”形。

1.2 接地闸刀结构及工作原理

接地闸刀的运动是靠CSA（或CSB）手力机构输出轴旋转运动，通过一套四连杆转换后带动接地闸刀底座上的主动拐臂转动，由于主动拐臂、门型支架及接地刀管组成的是一套特殊的四连杆系统，从而保证了接地闸刀在合闸过程中先作转动，然后在接近合闸位置时，作直线运动，直到插入静触头内为止。分闸运动过程则反之。

1.3操动机构结构及工作原理

隔离开关主闸刀配CJ7型电动操动机构（以下简称CJ7型机构）作三极联动操作；附装的接地开关采用CSA型手力操动机构（以下简称CSA型机构）或CSB型手力操动机构（以下简称CSB型机构）作三级机械联动操作，也可分相操作。主闸刀与所配的接地刀间配有机械联锁，CJ7型机构的二次线路可进行电气联锁，CSA型机构和CSB型机构可根据用户需要配电磁锁，从而可以有效的防止误操作。

1.3.1 CJ7型机构主要结构

机构主要有五部分组成。第一部分为电动机及一级减速齿轮系统，它装于减

速箱体外；第二部分为减速箱，它由丝杠和丝杠螺母组成的二级减速及丝杠螺母与叉杆装配组成的第三级减速系统，该系统安装在减速箱内；第三部分为输出系统，主要是无级调角联轴器装配，通过垂直联杆连接隔离开关的本体，将机构输出的动力传递给隔离开关本体；第四部分是控制回路部分，包括接触器、继电器、辅助开关、接线端子、万能转换开关，行程开关等部件组成；第五部分是机构箱体，包括箱体焊装、正门、侧门、上盖等部分，打开正门可进行电动操作，打开侧门可进行手动操作，上盖可拆卸以便于检修。

1.3.2 CJ7型机构工作原理

1.3.

2.1主运动

电动机固定在减速箱下部，其输出轴与小齿轮联接，而与小齿轮相啮合的大齿轮又与丝杠相联接，丝杠螺母与丝杠相配合，其上下两侧各有一个滚轮，始终与叉杆上下两板的中间槽相接触。随着电动机转动。丝杠螺母在丝杠上作直线运动，并推动叉杆以其轴线为中心旋转，则使电动机的旋转运动转换成叉杆的转动。减速箱内的丝杠两端各有一个压缩弹簧，叉杆的两侧各装有限位螺栓，与减速箱配合进行限位，丝杠螺母的一端装有充满润滑油的油杯。在减速箱的前面左、右两端各固定一个行程开关，当丝杠螺母运动到丝杠终端时，行程开关切断，控制电源主电路随之切断，电动机停止转动。由于行程开关的位置可以左右调整，调整时，尽量做到隔离开关分、合闸到位时机构丝杠螺母不脱离与丝杠的啮合。当主闸刀运动到分闸（或合闸）位置后，主闸刀的惯性由叉杆上的限位螺栓来克服，从而保证主闸刀运动到终点位置的准确性（如果在惯性的作用下丝杠与丝杠螺母继续转动，最终丝杠螺母完全脱离与丝杠的啮合，此时，丝杠螺母压迫弹簧，使之储能，为电动机反转时丝杠螺母与丝杠重新啮合提供动力）。

与大齿轮固联的丝杠的右端有一方头，可用操作手柄进行人力操作。此外，该机构正门与侧门设有联锁机构，用来锁住侧门，防止人力误操作，需打开正门解除联锁后，才能打开侧门，此时侧门下方的行程开关自动切断电动操作回路，两者具有较好电气联锁功能，即打开侧门，不能进行电动操作。

机构输出轴运动时，输出轴带动辅助开关动作，这样当输出轴带动隔离开关本体进行切换时，辅助开关同时切换，从而隔离开关切换的信号可传递给主控室等地方。

2技术数据

2.1 平顶山高压开关厂GW16/17－252型隔离开关及其操动机构出厂技术数据

表1－1GW16/17－252型隔离开关本体技术数据

表1－2 接地刀闸技术数据

表1－3 CJ7A型电动机构技术数据

表1－4 CSA或CSB型手力操动机构技术数据

2.2隔离开关主要调试数据

表1－5 GW16/17－252型隔离开关主要调试技术数据

3检修周期和项目

3.1 检修周期

3.1.1每2～3年小修一次；

每5～6年大修一次；

户内安装使用的设备，大修周期可适当延长。

3.1.2新装隔离开关在投入运行一年后应进行一次检查维修。

3.1.3临修：视设备状态有针对性进行。

3.1.4应根据设备运行的实际情况和检查结果有选择性地决定每次周期检修的项

目，实行状态检修，应修必修、修必修好。大修原则上按照本章3.2所列项目进行，若部分装配或部件经检查状态良好，则该装配或部件可不再进行分解检修；小修时，若有装配或部件在检查中发现问题，则需对该装配或部件进行分解检修，必要时还应进行更换处理。

3.1.5为避免重复停电，可结合相应间隔设备的预试和检修，对隔离开关的检修周期进行调整，但通常不得延长上述检修周期上限。

3.1.6制造厂新推出的免维护或少维护产品，可参照厂方的规定或推荐，视实际情况确定检修周期和项目。

3.2 大修项目

3.2.1静触头装配的分解检修。

a.静触头装配检修

b.定触杆装配检修

3.2.2主闸刀系统的分解检修。

a.上导电管装配检修

b.中间接头装配检修

c.下导电管装配检修

d.接线底座装配检修

3.2.3转动瓷瓶、支持瓷瓶的检修。

3.2.4传动系统的检修。

3.2.5 CJ7A电动机构的检修。

3.2.6 CSA、CSB手动机构的检修。

3.2.7调整和试验。

3.2.8清扫及除锈刷漆。

3.3小修项目

3.3.1根据运行中发现的缺陷进行处理

3.3.2检查动、静触头接触情况

3.3.3检查橡皮垫和玻璃纤维防雨罩的密封情况

3.3.4检查导电带与动触头片及动触头及动触头座的连接情况

3.3.5测量隔离开关主闸刀和接地闸刀主回路的回路电阻

3.3.6清扫及检查转动瓷套和支持瓷套

3.3.7检查（或紧固）所有外部连接件的轴销和螺栓

3.3.8检查接地闸刀与主闸刀的联锁情况

3.3.9清扫及检查操动机构、传动机构，对齿轮等所有相对运动的部分添加润滑油，并进行3~5次动作试验，以检查其灵活性及同期性，配合调整辅助开关及微动开关的动作情况，用手动检查操动机构，检查丝杆与丝杆螺母在分闸与合闸终了位置时脱扣与入扣情况，以保证丝杆螺母能够灵活自如地在丝杆上运动

3.3.10检查机构箱内端子排、操作回路连接线的连接情况及机构箱门的密封情况，测量二次回路的绝缘电阻

3.3.11检查机构箱、接地装置、基础地脚螺栓等的紧固情况

3.4临修项目

临时性检修项目应根据具体情况确定

4 检修前工作

4.1 检修前的准备

4.1.1根据运行、试验以及上次检修情况和现场外观检查，查明隔离开关存在的问题，确定检修内容和重点检修项目，编制相应的安全措施和技术组织措施。

4.1.2组织人力，安排施工进度。

4.1.3准备工具、机具、材料、备品备件和测试仪器。

4.1.4准备记录表格和检修报告等有关资料。

4.1.5按安全工作规程要求办理工作票，完成检修开工手续。

4.2 检修前的外部检查

停电并做好接地等安全措施后，对隔离开关本体做如下外部检查：

4.2.1瓷柱有无破损，瓷柱铸铁法兰有无裂纹。

4.2.2检查导电部分有无过热痕迹。

4.2.3检查机构箱密封是否良好，内部元器件是否有异常情况。

4.2.4检查各部件的锈蚀情况，确定应对措施。

4.2.5手力慢合、慢分隔离开关，检查各转动部位是否卡涩；操动机构各部件有无损坏变形。然后进行电动合、分闸操作，观察其动作情况。做好检查记录，以

确定检修重点。

4.2.6对隔离开关进行检查后，切除操作电源，然后才能开始检修工作。

4.2.7装设必要的登高设施。

5 检修工艺和质量标准

5.1 本体及静触头装配的拆卸

5.1.1 静触头装配的拆卸

本体的拆卸见图3、图4、图5

图3 GW16—252单极总装配

图6 GW16－252主闸刀吊装示意图

5.2 静触头装配检修

5.2.1 GW16—252静触头装配检修

GW16—252静触头装配见图8

图8 GW16-252静触头装配

5.3 主闸刀系统检修5.3.1 主闸刀系统分解

主闸刀系统分解见图

图9 主闸刀装配(GW16—252) 5.3.2上导电管装配检修

上导电管装配见图

5.3.3 中间接头装配检修

中间接头装配见图

5.3.4下导电管装配检修

下导电管装配见图