电接点密度继电器存在的主要问题及改进措施

电接点密度继电器存在的主要问题及改进措施

冀虎生李良

(国家电网山西省电力公司太原供电公司山西太原030012)

摘要：在SF6电气设备上，目前大量使用的SF6气体密度继电器为一种接点采用磁助式电接点的六氟化硫气体密度继电器。对于这种磁助式电接点的六氟化硫气体密度继电器，一共检测SF6气体密度继电器110只，竟然发现接点不能可靠导通的有46只，约占总数的42%，比例很高，严重影响了电网的安全运行。另据报道：某局自开展对SF6气体密度继电器检测工作3年来，共检测了SF6气体密度继电器196只，而发现接点不能可靠导通的有6只，约占总数的3%。另外，在工作中常会遇到SF6气体密度继电器出现漏油现象。而该现象在国内各供电局也相继存在成了普遍现象，有的密度继电器投人运行还不到1年就已发生漏油现象。总之，充油型密度继电器发生漏油现象是个十分普遍的问题，是各供电部门亟盼解决的问题。而一旦密度继电器出现接点不能可靠导通或漏油现象，将会严重影响电网的安全可靠运行。本文分析了电接点密度继电器存在的主要问题及改进措施。

关键词：SF6气体密度继电器；电接点；磁助式电接点；漏油

1原因分析

1.1漏油

充油型密度继电器出现渗漏油的部位主要是接线座与表壳密封处尧玻璃与表壳密封处及玻璃本身。通过对多只漏油密度继电器的解体，分析密度继电器发生漏油的主要原因是接线座与表壳密封处尧玻璃与表壳密封处的密封件失效。而造成密封件失效的原因，初步分析有以下几个方面：橡胶密封圈老化尧橡胶密封件的初始压缩量过小尧过大的压缩率尧密封面的表面缺陷尧温度影响尧粗糙的安装。

1.2接点不通

磁助式电接点密度继电器一般采用游丝型电接点，因为在密度高于设定值时，其动接点是随着指针而运动，所以游丝的力不能大，否则显示值不准确。另外磁助式吸力也不能调得太大，否则密度继电器的返回值就会很大，超过技术标准。因此对磁助式电接点来说，由于其本身触头闭合力小，时间稍长，触头若氧化，接点就会不通或接触不可靠；无油型磁助式电接点触头暴露在空气中，非常容易氧化或积有灰尘，其触点容易接触不良或不通。特别强调的是，在沿海地区，由于空气潮湿，含有盐雾，更易导致触点接触不良或不通；充油型磁助式电接点触头虽然浸在硅油里，但时间一长，动作数次后，其接触性能下降，加上油膜有绝缘作用，其触点也会接触不良或不通，尤其在低温时会存在接触不可靠现象。另外，密度继电器出现漏油缺陷，而对于漏完油的密度继电器，其磁助式电接点触头暴露在空气中，非常容易氧化或甚至积有灰尘，其触点容易接触不良或不通。

2改进措施

很难消除磁助式电接点密度继电器接点不能可靠导通以及漏油问题，需要对其进行创新和改进。对于密度继电器来说，其输出的接点的电气性能非常关键。为了使密度继电器的输出接点具有很好的电气性能，选择微动开关作为密度继电器的输出信号接点。微动开关具有接触导通可靠尧寿命长的优点。微动开关和磁助式电接点的性能对比，它比磁助式电接点具有更好的电气性能，可以较好的解决接点不能可靠导通的问题。

如果密度继电器不用充防振硅油，却具有很高的抗振性能，就可以从根本上彻底消除密度继电器在其运行期间发生漏油问题。综上所述，笔者改进和设计了一种输出接点采用微动开关，不用充防振硅油，又具有很高的抗振性能的密度继电器，很好地解决密度继电器接点不能可靠导通以及漏油问题，这种密度继电器称为微动开关式无油抗振型密度继电器，简称为微动开关式密度继电器。微动开关式密度继电器见图1。其工作原理是基于弹性感压元件巴登管5，利用温度补偿元件6对变化的温度和压力进行相应的修正，使之能够反应六氟化硫气体密度的变化。即在被测介质六氟化硫气体压力的作用下，迫使巴登管的未端产生相应的弹性变形，从而产生一定的位移，借助于温度补偿元件6和连杆7，传递给机芯4，机芯4又传递给指针8，逐将把被测的六氟化硫气体密度值在刻度盘9上指示出来。如果漏气，其密度值下降到一定程度达到报警或闭锁值，巴登管5产生相应的向下位移，通过温度补偿元件6，使操作臂10向下位移，操作臂10上的调节螺钉11就触发微动开关12接点接通，发出相应的报警或闭锁信号，达到监视和控制电气设备中的六氟化硫气体密度，从而确保电气设备安全可靠工作。反之，如果其密度值升高，压力值也相应的提高，巴登管5也相应的向上位移，通过温度补偿元件6，使操作臂10向上位移，操作臂10上的调节螺钉11就向上位移，调节螺钉11就不会触发微动开关12，其接点就断开，解除报警或闭锁信号。

微动开关式密度继电器的抗振实现方式如下：1)首先采用减振器来缓冲，减小振动，提高抗振性能。该继电器包括3个弹簧减振器14尧底盘15，底盘15置于壳体1的后端，3个弹簧减振器14置于底盘15与壳体1之间，接头2固定于底盘15上，导管11的一端接于接头2上，另一端接于壳体1内的基座3上，其六氟化硫气体就是从接头2进入，再通过连接软管13流入壳体内的基座3，进而流入巴登管5中。微动开关式密度继电器的外形结构示意图见图2。

由于接头2固定在底盘15上，当电气设备操作产生振动时，进而引起接头2发生振动，该振动再通过弹簧减振器14再波及到壳体1及其内部，此时，当外界所引起的振动，接头2所波及的振动先传递给底盘15，底盘15传递到弹簧减振器14，弹簧减振器14经过缓冲和吸振作用，进而缓解了波及到壳体1的振动，这样一来，大大提高了密度继电器的抗振性能。即电气设备操作产生的振动强度已被大大抑制，不会直接波及壳体1及其内部元件，内部元件包括微动开关12尧机芯4尧巴登管5尧温度补偿元件6，因而也就不会直接对壳体1内的各部件产生影响。特别是在操作六氟化硫开关时，其波及到密度继电器壳体1内部元件的振动就很小，所以可以提高其抗振性能，避免所述调节螺钉11在气体密度正常时误触发所述微动开关12，极大的提高了该微动开关式密度继电器的抗振性能，能够满足六氟化硫开关的重合闸要求，保障电网可靠安全运行。2)巴登管5和温度补偿片6采用图1结构设计，由于巴登管5和温度补偿片6的位置纵向布置，改善了巴登管5和温度补偿片6的受力方向。在操作六氟化硫电气设备时，相当于使得巴登管5和温度补偿片6的强度增大，这样使得巴登管5和温度补偿片6的波动小，加强其抗振能力，进一步提升密度继电器的抗振性能，提高了产品质量。

3结语

SF6气体密度继电器作为监测运行设备中SF6气体密度变化的重要元件，其性能的好坏直接影响着SF6电气设备的安全运行，所以必须确保现场运行的SF6电气设备的密度继电器的性能是良好可靠的。试验和实际运行结果都表明，指针式密度继电器无油化可以满足抗振要求，但微动开关式无油抗振型密度继电器更具有良好的电气和抗振性能，能够满足SF6电气设备的使用要求。

参考文献:

[1]黄烜城，储海军，陈迟，等.SF6密度继电器表的使用状况分析[J].江苏电机工程，2012.

[2]贾泽红，陈进，刘健，等.SF6气体密度控制器漏油原因分析及改进意见[J].高压开关，2008.