隔离开关常见故障分析(转载)

隔离开关常见故障分析
高压隔离开关是电力系统中使用量最大、应用范围最广的高压电器设备。

为了保证高压设备装置检修时的安全，在需检修的设备和其他带电部分之间，用隔离开关形成一个明显的断开间隔，所以隔离开关不开合负载电流和故障电流，长期处于合闸状态而较少进行操作，并且其结构相对简单、易于制造，因此隔离开关又是最不受重视的电器设备。

在长期的运行中隔离开关经常容易出现一些故障，特别是与母线相连的隔离开关在检修时要停母线，这样就扩大了停电范围。

本文介绍隔离开关容易出现的三个方面的故障：导电回路故障、操作部件故障、绝缘子故障，导电回路故障的原因分析
高压隔离开关导电回路过热是长期以来未能彻底解决的问题。

根据运行经验，高压隔离开关的工作电流只能用到其额定工作电流的50%~60%，如果超过70%一般会发生过热。

即便负荷电流没有增加，但在长时间的运行中设备的各项参数也会发生变化，从而造成发热，如果不及时检修就会使其发生“恶性循环”，发热促进接触面氧化，使接触电阻进一步增加，从而使发热更加严重。

发热的原因有以下几个方面：
触头弹簧长期处于压紧或拉伸的工作状态会发生疲劳，随着运行时间的加长慢慢失去弹性，甚至会产生永久变形，造成接触不良，使电阻增大，接触部分发热。

在日常维护中就要调整弹簧拉紧螺栓，使之压力合适，否则更换弹簧。

触指或导电杆的镀银层的厚度、硬度及附着力不足是造成镀银层过早剥落、露铜而发热的原因之一，镀银层的附着力差和厚度不均，容易造成镀银层过早脱落露铜而导致过热，镀银层的硬度低也会造成耐磨性能差而过早出现露铜。

对于高压隔离开关来说，其触头系统的镀银质量是关键技术指标，镀银层并非越厚越好，镀硬银提高镀银层的耐磨性能是关键。

合闸不到位或偏位所导致的接触不良，主要是传动系统调试不当的问题，如折叠式隔离开关传动系统调整不好，就会造成合闸后动静触头偏向一边接触而导致接触不良。

所以，高压隔离开关的安装和调试质量不但会影响动作可靠性，也会影响其导电性能。

在合隔离开关时，操作后应仔细检查触头接触情况，如果合不到位要重新合，直到合到位。

接触面氧化，使接触电阻增大。

这时候要及时检查，用“0-0”号砂纸清除触头表面氧化层，打磨接触面，增大接触面，并涂上中性凡士林。

刀片与静触头接触面积太小，或过负荷运行。

如果因为在运行过程中电动力或合刀闸过程中用力不当，造成刀片与静触头接触面积太小，要调整刀片与静触头的中心线，使其在一条中心线上，如果过负荷运行则要更换容量更大的隔离开关。

触头系统设计不合理，防污秽能力差、锈蚀、使用凡士林或导电膏等都会影响隔离开关的导电性能。

操作部件故障的原因分析
高压隔离开关在倒闸操作过程中，操作失灵、拒分、拒合、分合闸不到位以及传动部件损坏变形极为常见，而且常常伴有绝缘子断裂而引起扩大事故的危险。

为此，不少单位规定，变电站进行隔离开关倒闸操作时，检修人员必须到现场，以便紧急处理可能发生的故障，同时还要预备绝缘操作杆，当合闸不到位时靠人力复位。

据统计，隔离开关机械操作故障占隔离开关总故障的45%~84%。

该类故障有时会严重威胁系统运行安全，甚至造成高压隔离开关操作失灵和传动部件损坏变形等。

其主要原因如下：1. 转动轴承和传动连接设计不合理：主要表现在轴承不密封、使用黄油作为润滑，传动连杆间的连接没有润滑措施、传运部件之间的配合公差大、轴销强度低且易锈蚀。

随着运行时间的增长和操作次数增加，润滑脂干燥或流失，轴承和轴销锈蚀和磨损，造成转动部件卡滞、传运特性改变。

2. 部件加工精度低、公差大、不能保证传动部件间的精确配合，导致操作特性不稳定、传动不可靠。

如传动机构中传动齿条和齿轮啮合不良，造成磨损不能自锁等均是因为部件之间配合不好所致。

有些手动机构操作困难大多是部件加工粗糙，连接松紧不一致造成。

3. 锈蚀是造成操作失灵的最大隐患。

锈蚀使转动和传动连接卡涩，或使零部件机械强度降低，导致部件损坏变形。

因为隔离开关通常运行在合位，很少进行操作，而大多数处在室外，大气环境使其易造成锈蚀。

4. 二次控制回路的可靠性将直接影响高压隔离开关的动作可靠性，辅助开关或行程开关切换不到位或者触点接触不良均会造成隔离开关拒动，接线端子接触不良、接触器不吸合、电动机烧坏、二次线绝缘破坏等都会造成远方操作失灵。

因此，二次回路必须选用质量可靠的二次元件。

绝缘子断裂故障故障分析
高压隔离开关绝缘子断裂故障是危害性最大的一种故障，它往往会造成母线短路而引发母线停电、变电站或发电厂停电的重大事故，还会损坏相邻的电气设备或伤及操作人员。

造成支持绝缘子和传动绝缘子折断或裂纹的主要原因如下：
1. 绝缘子质量问题，是造成绝缘子折断的直接原因。

从大量已经折断的绝缘子断面上可以发现，有许多绝缘子内部有生烧现象和气隙，这使绝缘子的抗弯和抗扭强度大大降低。

2. 早期绝缘子与法兰胶装部分采用压花工艺，造成内部应力集中，也是导致绝缘子根部断裂的重要原因，后来改为喷砂工艺大有好转。

但是绝缘子和法兰的水泥胶装部分存有空隙、偏心和开裂，绝缘子受力不均也会导致断裂。

尤其是胶装部分进水后，在冬季产生结冰，会将法兰和绝缘子胀裂。

3. 绝缘子直线度、同轴度和平行度偏差过大，也是导致绝缘子断裂的重要因素，它会造成支持绝缘子和旋转绝缘子长期承受一个额外的弯矩作用，同时还会造成操作力矩的加大，对绝缘子产生非常不利的影响。

4. 绝缘子老化也是造成其断裂的原因之一。

由于绝缘子长期经受户外大气环境的作用，而且还不同程度地承受着弯矩或扭矩的作用，产生疲劳和老化应该是必然的。

5. 安装质量是影响高压隔离开关操作可靠性的关键环节，也是影响绝缘子使用安全的重要因素。

目前高压隔离开关的安装基础，包括安装支架，均由设计院设计、基建单位施工，变
电站只负责隔离开关基座及以上部分。

因此基础和支架的施工质量就会影响到隔离开关的机械操作性能，因为操动机构必须在现场与本体装配，水平拉杆也必须在现场加工装配，这不但增加了安装的难度，而且也保证不了装配质量，造成大批隔离开关安装完成后机构传动不畅、操作力矩大，绝缘子受到额外的作用力，多次操作后就会造成绝缘子断裂。

6. 隔离开关绝缘子的断裂还与运行维护有很大的关系。

长期失修、强行操作，以及端子引线过重、过长，引线弛度不够运行中受力等，也是导致绝缘子断裂的重要因素。

以上是造成隔离开关故障的主要原因，我们要加强高压隔离开关的全过程管理，在促进产品技术水平和质量水平不断提高的同时，提高专业管理水平和运行水平，提高运行可靠性，降低故障率，保证电力系统的安全运行。