金属封闭式开关柜用手车开关触头碰撞磨损分析及处理办法

金属封闭式开关柜用手车开关触头碰撞磨损分析及处理办法

赵勇姚松涛

国网莱芜供电公司山东省莱芜市271100

摘要：金属封闭式开关柜在电力系统、发电厂、工矿企业等不同领域有着广泛的应用。针对部分变电站金属封闭式开关柜手车在投运前验收或停电检修时发现的因触头存在垂直偏差引起的碰撞磨损故障，设计了新型铝合金导轨。该导轨采用整体压铸型材，增强了导轨刚度和强度，保证了手车运行的稳定性，改造后解决了动、静触头碰撞磨损的问题，消除了潜在的设备安全隐患。

关键词：开关柜手车；导轨；动静触头偏差；磨损

1.引言

开关柜手车可分为断路器手车、电压互感器手车、计量手车、隔离手车等，是电网系统的核心组成部分。手车在柜体内有断开位置、试验位置和工作位置，每一位置都分别有定位装置，以确保联锁可靠。手车的操作必须按照联锁防误操作程序进行，各种手车均采用丝杆摇动推进、退出，操作较为轻便、灵活，便于运行值班人员操作。

电力设备在投入运行前需要经过严格的验收程序，以保证电网的安全稳定运行，开关柜手车也不例外。变电站金属封闭式开关柜手车动、静触头如果存在垂直偏差，其撞击力有可能导致触头变形、灼伤甚至出现设备事故。在以往整改工作中，一般都是采用微调动、静触头高度等辅助方法。本文以某变电站金属封闭式开关柜手车动、静触头存在垂直偏差引起碰撞磨损处理过程为例，对类似问题进行了原因分析，并提出了处理方法。

2.问题表象及原因分析

检修人员在某变电站进行金属封闭式开关柜手车投运前验收时发现，某开关手车摇进摇出柜体时有强烈的落差感，且上触头有明显撞击磨损的痕迹（见图1）。

触头磨损这种撞击将有可能使触指弹簧松动，导致触头变形甚至灼伤引发设备事故。从现场情况来看，可确认为手车动、静触头存在垂直偏差引起碰撞所致，经测量，手车动、静触头中心距底盘均为605mm（见图2）。排除由于手车制造工艺误差使触头产生垂直偏差的可能，可判断为开关柜的导轨支撑强度不足，手车在行进过程中导轨受外力变形，使手车整体略微下沉导致动、静触头中心点产生垂直偏差，因此问题焦点集中到导轨的材质及组合方式上，导轨实物图见图3。

该开关柜导轨是采用A3钢板冷压折弯配铜质接地片铆接组合而成，由于金属的刚性，不可避免在组合处会存在一定的缝隙，使导轨的抗弯许用应力降低。为了解决这个问题，确保设备的安全稳定运行，需对导轨加以改造。

3.导轨改造

3.1设计方案

考虑到铆接结构的加工难度大、组合处的缝隙无法完全消除且随着使用时间的增加，组合型导轨容易出现机械偏差等不利因素，决定对导轨进行整体更换。采用对高强度铝合金整体压铸型材进行整体压铸的方式，消除了组合结构的缝隙，且强度高，稳定性好。

确定材质及设计方案后，对新导轨进行整体设计。柜体本身未做改动，因此导轨尺寸不变，导轨结构图见图4。改造后的导轨机构图见图5。

3.2更换步骤及注意事项

(1)更换导轨。

拆除旧导轨，安装左右新导轨固定连杆时，应注意外六角连杆必须有一个平面与水平隔板垂直。

(2)恢复接地刀联锁装置（见图6）。

用尖嘴钳安装好右侧接地刀联锁装置与接地刀滑片的卡簧，装上断路器室右侧封板，用十字螺丝刀拧紧断路器室右侧封板的3个自攻螺栓。

(3)安装断路器室水平中隔板（见图7）。

固定中隔板位置后，拧紧水平中隔板底部一个M10×25铜排接地螺栓，装好中隔板左右两侧各两个与柜体连接的M8×20外六角螺栓，关上开关柜电缆室门，注意中隔板与导轨之间预留2mm左右的间隙。

完成上述步骤后，反复摇试，手车在导轨上应行进顺畅，触头咬合时无落差感，触头无撞击痕迹，据此判定金属封闭式开关柜手车触头落差问题已基本解决，将同批次的导轨全部更换。投入运行结果表明，截至目前所有手车运转正常。

结束语

金属封闭式开关柜手车触头碰撞磨损故障是开关柜较为常见的故障，但其原因却不尽相同，手车制造工艺、运输及安装、运行人员是否按要求操作甚至地基是否平整均有可能影响到手车行进的流畅性。应根据现场检查情况制定准确、合理、有效的处理方案。当然，不同的厂家、不同用途的开关柜构造有所区别，多数手车触头臂固定螺丝留有一定的裕度，若触头垂直偏差不大，微调即可满足要求。新投入运行的开关柜应反复摇试，发现问题及时联系施工方及厂商整改，从源头把好安全第一关。开关柜投运后应加强巡视，利用停电检修机会认真检查，及时发现问题，采取措施，保证电网的安全稳定运行。

参考文献：

[1]周冰.10kV手车式高压开关柜的运行与维护[J].装备制造技术，2017（1）：97-98.

[2]王敏.手车式高压开关改造[J].大众用电，2016（6）：28.

[3]姜生.真空断路器出厂状态的标定技术[J].高压电器，2016（2）：43