高压隔离开关的主要作用与故障分析

高压隔离开关的主要作用与故障分析

张洋 1 . 赵红宇 2 . 龙树峰 3

1. 黑龙江北星电力有限公司生产工程部 黑龙江大庆 163450

2.3.国网大庆供电公司 黑龙江大庆 163000

摘 要：高压隔离开关在电力系统中使用量非常大，是保证电力系统稳定运行的重要装置，对于电力系统的保护作用是毋庸置疑的。然而在实际的工作中，由于受到操作方式、周围环境、维护方式等因素的影响，高压隔离开关时常会出现一些故障。因此，为了保证电力系统的正常运行，就要仔细分析这些故障发生的原因，并以此为根据提出解决的方案，以确保电力系统可以高效、稳定地进行工作。

关键词：电力系统；高压隔离开关；故障分析

1. 概述

1.高压隔离开关

高压隔离开关是一种应用于电力系统中的开关电器，虽然其内部的结构比较简单，但是在电力网络运行中却有着非常重要的作用。其工作原理为利用开关内部的支柱绝缘子旋转进而带动导电部分合闸操作。一旦分闸之后，就会在电力线路中形成一个明显的断开点，以保障线路检修的时候人员的人身及设备安全。在一般的情况下，高压隔离开关仅可以在电路无电流的情况下来进行上述操作，由于其没有设置灭弧设备，因此无法进行负荷电流以及短路电流的断开工作，因此这种设备一般都会与断路器组合使用。

2.高压隔离开关的主要作用

（1）隔离电源。在电力系统进行检修的过程中，为了保证检修人员不会发生触电事故，待检设备必须要处于断电的状态中，这个时候就需要利用高压隔离开关来处理待检修设备与带电设备进行断开操作，在二者之间形成一个明显的安全空气绝缘间隙，在特殊的情况下也可以在隔离开关上附加安装接地的刀闸，让其保持接地状态，提高检测工作的安全性。 （2）倒闸。当需要将某个电气装置或者线路进行移动，从原来的母线转换到新的母线上时，为了保证该操作的安全，也需要采用隔断开关。在进行该工序的时候，一定要严格按照操作顺序来进行操作，在进行断电操作的时候，首先要将断路器断开，然后关闭负荷一侧的隔离开关，最后在关闭电源一侧的隔离开关。在倒闸结束后之后要进行送电操作，要将上述操作步骤反过来进行。

二、高压隔离开关运行中容易出现的故障

1.锈蚀

在电力系统的运行过程中，锈蚀一直是一个常见的问题，特别在沿海地区由于大气盐分含量较高，对设备的腐蚀更加严重。高压隔离开关上这个问题同样存在，其形成的主要原因有三点。首先是开关结构设计不合理的原因，在隔离开关结构上未设计排水孔，造成雨水、凝结水珠无法排出造成锈蚀；还有是其在设计的过程中没有进行密封处理，特别是在隔离开关的传动轴承在出厂装配时都考虑用润滑脂进行润滑安装，如未能进行密封处理，很容易造成杂质进入，造成轴承的卡滞，进而减低开关的使用寿命。其次是材料的选择问题，由于隔离开关往往是在户外环境中使用，所以隔离开关设备中金属器件材质如果选择不合理，往往会导致部件出现生锈的情况，一旦这些金属部件上锈，就会导致隔离开关在进行分合闸的时候出现卡顿，甚至会造成烧毁。通电回路中很重要的是动静触头接触面的压力弹簧，该零件的工艺要求非常高。如若材质及工艺不佳，进行长时间的运行必将造成压力下降，造成隔离开关接触电阻增大，那势必造成故障，还有隔离开关的底座是采用钢支架，在户外风吹雨淋的情况下很容易锈蚀。

2.隔离开关过热

隔离开关出现过热故障以后，如若这一过程中未能达到规定的值域范围，同时出现不正常发热问题，但是，正式投运以前检修和调试环节检修技术人员未能及时发现这一问题，经过分析和探讨后归结为以下原因。首先，检修和安装的工作中，所用的导电膏过量，部分检修人员认为所用的导电膏多，那么其导电性也会越好，实际上这一思维理念是不科学的、错误的，如若金属接触部分以及触头表面运用过多的导电，将会使得金属接触距离过大，会相应地削弱导电性，这一因素通常是最为主要的诱因。其次，高压隔离开关触头表面过于氧化，相应地增加了接触电阻，接触电阻大，那么隔离开关接触面的电流会有所增加，最终的发热程度也就更加显著。最后，高压隔离开关的连接位置的实际导电性一定程度地降低，例如，固定接触表面不光滑，同时固定接触位置的螺栓有松动或是脱落现象，使得尘土直接渗入到接触面之内，导致铜铝导电区域面临着被腐蚀的威胁。

3.瓷柱断裂

在隔离开关所发生的故障种类中，瓷柱的断裂属于危害性比较大的一种。户外隔离开关暴露在风吹日晒雨淋的环境中，瓷柱绝缘子存在老化锈蚀的情况，特别是瓷柱和底座结合部位由于浇注物不够严密，使雨水进入后造成金属锈蚀，或者在气温降低时结冰膨胀。所以在北方冰冻季节容易发生该类事故。产生这种故障的主要原因是厂家在生产的过程中没有做好品控，此外，水泥胶装的不合格也是产生这种故障的一个原因。由于这种故障具有维修难、损失大的特点，因此必须要在源头上进行有效的控制，在选购绝缘子的时候对其品质要进行仔细的检查，严防劣质产品混入其中，保证整个电力系统的安全运行。另外在隔离开关的结构上要考虑尽量减少雨水沉积的风险，防止结冰。按照我国国家标准隔离开关具备对一定的覆冰厚度进行破冰能力。

三、各种故障的解决措施

1.严把安装细节

隔离开关在工厂组装的时候，需要制定严格的装配工艺，有些步骤还需要制作专用的卡具辅助安装，能够确保出厂前的产品质量。当在户外的环境中进行高压隔离开关安装的时候，要确保开关按照水平的方式安装，通过这种方式来保证瓷柱能够垂直于水平面减少斜切应力，能够保证运行顺畅。在安装的过程中，要保证开关的两侧导电板与电缆以及母线保持紧固连接。导电板需要承受母线电缆搭接的承受力。并且导电板采用优质的轴承，具备防尘功能，在使用中保证运行不卡滞。户外隔离开关使用的环境关系，暴露在外的零部件必须选择高质量耐腐蚀材料或者是采用优质的热镀锌技术。保证产品的使用寿命期间性能稳定可靠。在实际的安装过程中，当遇到铝、铜等导体的时候，要运用铜铝过渡接头或者镀银处理，避免因电化腐蚀对接头产生影响。

2.提高瓷柱质量

瓷柱的断裂是隔断开关故障中影响比较严重的一种，想要解决这个问题，我们就要制定更严格的质量要求进行管理，对瓷柱绝缘子的形状、光洁度、自清洁能力等等有着较高的要求。仅依靠严格控制瓷柱质量是不够的，还需要对于瓷柱本身进行优化，通过不断地提高瓷柱的制作工艺，来增加瓷柱的强度，以此来满足开关的使用需求。现在主流工艺是采用干法（等静压法）等成型工艺生产高强瓷瓶及防污型产品。同时要采用更为科学的安装方式，在开关的支柱旁边也要安装补强柱，以此来确保开关瓷柱的整体强度符合相关标准，从而减少由于瓷柱损坏而造成的短路故障。

3.科学操作

为了减少开关发生故障的概率，在确保了安装工艺以及提高质量之外，对于开关的操作也要进行更具科学性的规划，防止因为误操作而产生故障。首先，无论是进行开闸还是合闸操作，其动作必须要干脆利索，同时对于操作开关的力度要进行控制，避免由于力度过大而导致内部瓷柱的断裂。其次，在进行拉开操作的时候要注意操作动作节奏上的变化，刚开始拉动的时候要保持缓慢的速度，在刀片即将离开固定触头的一瞬间要迅速完成拉开操作，通过这种方式快速消灭掉电弧，以防电弧对开关产生冲击。最后，如果在操纵开关的过程中出现了误合，就算出现了电弧，也不能将开关在此拉开，此时正确的操作是立刻进行合闸以消灭电弧，确保开关的安全。

结 语：

总而言之，只有充分了解了高压隔离开关在运行中可能出现的各种故障现象及其故障原因，并加强重视程度与工艺质量管理，才能保障变电站的安全可靠运行。

参考文献：

[1] 郑灵.高压隔离开关故障及检测技术研究[J].低碳世界，2018,18（12）：20- 21.

[2] 吴安顺.高压隔离开关常见故障的分析及处理探析[J].中国新技术新产品，2017（7）：56- 57.

[3] 熊晖.高压隔离开关常见故障原因分析与解决方式探究[J].中国科技投资,2016,15(34):161.