高壓隔離開(kāi)關(guān)溫升的研究和設(shè)計(jì)【畢業(yè)設(shè)計(jì)】

1、<p><b>　?。?0_ _屆）</b></p><p><b>　　本科畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　高壓隔離開(kāi)關(guān)溫升的研究和設(shè)計(jì)</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專(zhuān)業(yè)班級(jí) 電氣工程及其自動(dòng)化

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號(hào) </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱(chēng) </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b></p>

3、;<p>　　高壓隔離開(kāi)關(guān)是發(fā)電廠(chǎng)和變電站電氣系統(tǒng)中重要的開(kāi)關(guān)電器，使用范圍廣，使用量大，其主要功能是：保證高壓電器及裝置在檢修工作時(shí)的安全，起隔離電壓的作用，不能用與切斷、投入負(fù)荷電流和開(kāi)斷短路電流，由于高壓隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有滅弧裝置，所以說(shuō)它不具有滅弧功能。</p><p>　　高壓隔離開(kāi)關(guān)在工作時(shí)隨著電流的不斷流過(guò)，溫度會(huì)上升，從而會(huì)影響高壓隔離開(kāi)關(guān)的性能，并且可能導(dǎo)致高壓隔離開(kāi)關(guān)過(guò)熱。而影響高壓隔

4、離開(kāi)關(guān)溫升的主要原因是開(kāi)關(guān)的回路的電阻?；芈冯娮柙酱?，溫度就上升的越高。</p><p>　　溫升值是它的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)。它影響到開(kāi)關(guān)的制造成本、運(yùn)行安全性與使用壽命。開(kāi)關(guān)的溫升值是它本身發(fā)熱與散熱兩方面因素綜合作用的結(jié)果。</p><p>　　采用直流電壓降法對(duì)高壓隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行回路電阻測(cè)試實(shí)驗(yàn)，了解高壓隔離開(kāi)關(guān)的溫升主要原因是回路電阻的大小。當(dāng)回路電阻很大時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)的溫升將會(huì)很高，回

5、路電阻很小時(shí)，溫升就不怎么高。針對(duì)高壓隔離開(kāi)關(guān)的溫升問(wèn)題，提出解決對(duì)策。比如使用導(dǎo)電性能更好的材料，改善高壓隔離開(kāi)關(guān)的觸頭系統(tǒng)。</p><p>　　對(duì)高壓隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行改良設(shè)計(jì)，采用更先進(jìn)的制作工藝，更有利的器件結(jié)構(gòu)，性能更佳的材料。改善制作設(shè)計(jì)，采用外壓式不銹鋼彈簧，在接觸部位設(shè)鉤板結(jié)構(gòu)的安全裝置等等。</p><p>　　關(guān)鍵詞：高壓隔離開(kāi)關(guān)，溫升，回路電阻，直流電壓降法，改良設(shè)計(jì)&l

6、t;/p><p>　　Temperature rise of high-voltage isolation switch and Design</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　High-voltage isolating switch is in electrical systems in power pl

7、ants and substations important electrical switches, using a wide range and high volume, and its main features are: high-voltage electrical appliances and devices to ensure safety at work in repair, the role of the voltag

8、e from the isolation, can not be used with Cut off, breaking into the load current and short circuit current, can only be used does not produce a strong arc some of the switching operation, which means it does not </p

9、><p>　　High-voltage isolation switch at work constantly with the current flow, the temperature will rise, which will affect the performance of high-voltage isolating switch, and may lead to high-voltage isolati

10、on switch overheating. The temperature rise of high-voltage isolation switch is mainly due to the resistance of the switch circuit. Loop resistance greater, the higher the temperature to rise.</p><p>　　Tempe

11、rature rise is that it is an important performance index. It affects the manufacturing cost of switching, operation safety and life. The temperature rise is that it switches itself both heating and cooling combined resul

12、t of factors.</p><p>　　DC voltage drop method using high-voltage isolating switch circuit resistance test experiment to find the temperature rise of high-voltage isolation switch is mainly due to the size of

13、 loop resistance. When the loop resistance is large, the temperature rise will be high isolation switch, circuit resistance is very small, the temperature rise is not how high. Temperature rise for high-voltage isolation

14、 switch is proposed countermeasures. Electrical properties such as the use of better materials, </p><p>　　High-voltage isolation switch on the improved design, the use of more advanced production technology,

15、 a more favorable structure of the device, better performance of the material. Improve the production design, the use of external pressure stainless steel springs, set the hook plate in contact with parts of the structur

16、e of the safety devices and so on.</p><p>　　Keywords: High-voltage isolation switch, Temperature rise, Loop resistance, DC voltage drop method, Improved design</p><p><b>　　目錄</b><

17、/p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractII</p><p><b>　　1 緒論1</b></p><p>　　1.1課題的來(lái)源1</p><p>　　1.2課題的意義1</p><p>　　1.3相關(guān)

18、產(chǎn)業(yè)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀2</p><p>　　1.3.1國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)研究現(xiàn)狀2</p><p>　　1.3.2 國(guó)外相關(guān)產(chǎn)業(yè)研究現(xiàn)狀2</p><p>　　1.3.3我國(guó)產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步及與國(guó)際先進(jìn)水平的差距3</p><p>　　1.3.4發(fā)展趨勢(shì)4</p><p>　　2高壓隔離開(kāi)關(guān)溫升分析5</p&g

19、t;<p>　　2.1高壓隔離開(kāi)關(guān)的發(fā)熱原因分析5</p><p>　　2.1.1高壓隔離開(kāi)關(guān)常見(jiàn)的發(fā)熱故障5</p><p>　　2.1.2高壓隔離開(kāi)關(guān)常見(jiàn)發(fā)熱現(xiàn)象的原因分析6</p><p>　　2.2高壓隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱的解決措施6</p><p>　　3高壓隔離開(kāi)關(guān)溫升的測(cè)試9</p><p&g

20、t;　　3.1相關(guān)測(cè)試儀器的介紹9</p><p>　　HLY-III型智能回路電阻測(cè)試儀9</p><p>　　3.2 高壓隔離開(kāi)關(guān)溫升實(shí)驗(yàn)10</p><p>　　3.2.1 回路電阻測(cè)量方法10</p><p>　　3.2.2 直流電壓降法電氣原理圖11</p><p>　　3.2.3 實(shí)驗(yàn)的結(jié)果數(shù)據(jù)

21、11</p><p>　　4高壓隔離開(kāi)關(guān)溫升實(shí)驗(yàn)分析及相應(yīng)對(duì)策18</p><p>　　4.1對(duì)型號(hào)為型高壓交流隔離開(kāi)關(guān)測(cè)試的分析18</p><p>　　4.2對(duì)于溫升的相應(yīng)對(duì)策18</p><p>　　5高壓隔離開(kāi)關(guān)的改良設(shè)計(jì)20</p><p><b>　　結(jié)論22</b><

22、/p><p><b>　　參考文獻(xiàn)23</b></p><p>　　致謝錯(cuò)誤!未定義書(shū)簽。</p><p><b>　　附錄24</b></p><p>　　附錄圖1 戶(hù)內(nèi)隔離開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)圖24</p><p>　　附錄圖2 戶(hù)內(nèi)隔離開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)圖25</p>&

23、lt;p>　　附錄圖3 戶(hù)外高壓隔離開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)圖26</p><p>　　附錄圖4 戶(hù)外高壓隔離開(kāi)關(guān)實(shí)物圖27</p><p>　　附錄圖5 戶(hù)外高壓隔離開(kāi)關(guān)實(shí)物圖27</p><p>　　附錄圖6 戶(hù)內(nèi)高壓隔離開(kāi)關(guān)實(shí)物圖28</p><p><b>　　1 緒論</b></p><p&g

24、t;<b>　　1.1課題的來(lái)源</b></p><p>　　高壓隔離開(kāi)關(guān)是電力系統(tǒng)中使用量最大的高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備，通常是高壓斷路器使用數(shù)量的2～4倍[1]。由于高壓隔離開(kāi)關(guān)沒(méi)有專(zhuān)門(mén)的滅弧裝置，所以它沒(méi)有滅弧功能，不能帶負(fù)載進(jìn)行拉閘或合閘操作。但是高壓隔離開(kāi)關(guān)的特點(diǎn)是有明顯的斷開(kāi)點(diǎn)，所以可以與斷路器一起使用對(duì)電源進(jìn)行有效的隔離。倒閘操作時(shí)，分閘必須先將斷路器切斷才能再拉隔離開(kāi)關(guān)；合閘時(shí)，必須先合

25、隔離開(kāi)關(guān)然后再用斷路器接通電路。隔離開(kāi)關(guān)有很多種類(lèi)，按不同的分類(lèi)有不同的種類(lèi)，有按地點(diǎn)分的戶(hù)內(nèi)和戶(hù)外式；按刀閘運(yùn)動(dòng)方式分的水平旋轉(zhuǎn)式、垂直旋轉(zhuǎn)式和插入式；按每相支柱絕緣子數(shù)目分的單柱式、雙柱式和三柱式；按操作特點(diǎn)分的單極式和三極式；按有無(wú)接地刀閘分的帶接地刀閘和無(wú)接地刀閘[1]。隔離開(kāi)關(guān)因其具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、縱向尺寸小、布置方便、操作輕便、運(yùn)行安全可靠、規(guī)格品種齊全、適用范圍廣等特點(diǎn)，被電力系統(tǒng)廣泛應(yīng)用，具有十分重要的地位[1]。</

26、p><p><b>　　1.2課題的意義</b></p><p>　　高壓隔離開(kāi)關(guān)在工作時(shí)隨著電流的不斷流過(guò)，溫度會(huì)上升，從而會(huì)影響高壓隔離開(kāi)關(guān)的性能，并且可能導(dǎo)致高壓隔離開(kāi)關(guān)過(guò)熱而發(fā)生故障。一旦隔離開(kāi)關(guān)發(fā)生過(guò)熱故障，則需限制負(fù)荷，有時(shí)必須緊急停電進(jìn)行處理，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行及供電可靠性，因此，應(yīng)重視高壓隔離開(kāi)關(guān)過(guò)熱的原因，并提出相應(yīng)的預(yù)防措施。</p>

27、;<p>　　溫升值是高壓隔離開(kāi)關(guān)的一項(xiàng)重要性能指標(biāo)。它影響到開(kāi)關(guān)的制造成本、運(yùn)行安全性與使用壽命。開(kāi)關(guān)的溫升值是它本身發(fā)熱與散熱兩方面因素綜合作用的結(jié)果，開(kāi)關(guān)的發(fā)熱量來(lái)自于接觸電阻處的集中發(fā)熱及各導(dǎo)電部分的焦耳熱，通過(guò)開(kāi)關(guān)裸露表面的自然對(duì)流與輻射將這些熱量散發(fā)到環(huán)境中去[2]。由于高壓隔離開(kāi)關(guān)往往處于工作狀態(tài)，所以強(qiáng)制冷卻措施是很難采用的，而單靠自然對(duì)流與溫常輻射來(lái)進(jìn)行散熱是非常有限的。為了散去所發(fā)的熱量，開(kāi)關(guān)必然要維持

28、比較高的溫升值，隨著開(kāi)關(guān)溫度的升高，導(dǎo)體電阻率加大，發(fā)熱量以溫度每升高一度增長(zhǎng)千分之四的比率增大，所以這是一種惡性循環(huán)[2]。隨著開(kāi)關(guān)容量的增大，溫升間題將變得更為嚴(yán)重。這是因?yàn)殚_(kāi)關(guān)的發(fā)熱量是與電流的平方成正比，而開(kāi)關(guān)的散熱量大約與溫升的一次方成比例，當(dāng)電流增大到二倍時(shí)，發(fā)熱量將增大到四倍，溫升也將增大到四倍，所以在設(shè)計(jì)大容量開(kāi)關(guān)時(shí)，溫升問(wèn)題將變得更為重要[2]。</p><p>　　高壓隔離開(kāi)關(guān)溫度的升高會(huì)對(duì)高

29、壓隔離開(kāi)關(guān)的性能產(chǎn)生很大的影響，并且可能導(dǎo)致高壓隔離開(kāi)關(guān)過(guò)熱，發(fā)生故障。一旦高壓隔離開(kāi)關(guān)發(fā)生故障將可能會(huì)造成緊急停電，嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行及供電可靠性，所以，研究高壓隔離開(kāi)關(guān)的溫升問(wèn)題并提出有效的措施是必要的。</p><p>　　1.3相關(guān)產(chǎn)業(yè)國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀</p><p>　　由于高壓隔離開(kāi)關(guān)的運(yùn)用相當(dāng)廣泛，所以無(wú)論是國(guó)內(nèi)還是國(guó)外，都在進(jìn)行不間斷的研究，對(duì)其不斷的改進(jìn)。而各國(guó)的研

30、究成果也有許多不同，國(guó)內(nèi)的高壓隔離開(kāi)關(guān)研究成果與國(guó)外的相比可能還有一些差距。</p><p>　　1.3.1國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)研究現(xiàn)狀</p><p>　　隨著中國(guó)電力工業(yè)的不斷發(fā)展，國(guó)內(nèi)戶(hù)外隔離開(kāi)關(guān)生產(chǎn)廠(chǎng)家也逐漸增多，目前已有30多家，其中能夠生產(chǎn)126kv以上產(chǎn)品的廠(chǎng)家除三大開(kāi)以外還有長(zhǎng)沙高壓開(kāi)關(guān)有限公司、太原第一開(kāi)關(guān)廠(chǎng)、寧波天安（集團(tuán)）股份有限公司、寧波國(guó)創(chuàng)科技有限公司、重慶高壓開(kāi)關(guān)廠(chǎng)等等

31、。其中，長(zhǎng)沙高壓開(kāi)關(guān)有限公司已成為交流高壓隔離開(kāi)關(guān)的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)廠(chǎng)家，產(chǎn)品范圍涉及12kv~550kv的各類(lèi)型隔離開(kāi)關(guān)和接地開(kāi)關(guān)，還開(kāi)發(fā)了1100kv的接地開(kāi)關(guān)。而三大開(kāi)關(guān)廠(chǎng)沈高、西開(kāi)和平高則可以提供800kv和1100kv隔離開(kāi)關(guān)與接地開(kāi)關(guān)[3]。目前，國(guó)內(nèi)總計(jì)有五十多家戶(hù)內(nèi)交流高壓隔離開(kāi)關(guān)生產(chǎn)廠(chǎng)家。</p><p>　　國(guó)內(nèi)眾多的生產(chǎn)廠(chǎng)家都有不錯(cuò)的科技技術(shù)。西安西電高壓開(kāi)關(guān)有限責(zé)任公司作為國(guó)內(nèi)主要隔離開(kāi)關(guān)制造商之

32、一，擁有7個(gè)系列100多規(guī)格產(chǎn)品。該公司經(jīng)過(guò)對(duì)GW4和GW7系列產(chǎn)品的市場(chǎng)調(diào)研，對(duì)該系列產(chǎn)品的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)、制造工藝、材料選用等方面進(jìn)行完善化，研制出了兩種替代的GW4-252及GW7-252完善化改進(jìn)型的戶(hù)外交流高壓隔離開(kāi)關(guān)[3]。新東北電氣（沈陽(yáng)）高壓隔離開(kāi)關(guān)有限公司開(kāi)發(fā)了三柱式GW33-252D（W）/J2500-50型水平旋轉(zhuǎn)式開(kāi)關(guān)和GW34-252D(W)/J3 150-50型水平折疊式隔離開(kāi)關(guān)[3]。河南長(zhǎng)高高壓開(kāi)關(guān)集團(tuán)股份公司

33、主要從事隔離開(kāi)關(guān)、斷路器等產(chǎn)品的生產(chǎn)，其中隔離開(kāi)關(guān)是其主導(dǎo)產(chǎn)品[3]。其生產(chǎn)的363kv、550kv系列伸縮式隔離開(kāi)關(guān)的技術(shù)水平已達(dá)到國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的地位。山東泰開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)有限公司開(kāi)發(fā)的GW22A-252(W)Ⅱ、GW7F-252D(W)、GW5-72.5(W)Ⅲ型三種產(chǎn)品覆冰試驗(yàn)達(dá)到20mm。河南森源電氣股份有限公司，也成為了高壓隔離開(kāi)關(guān)生產(chǎn)的主要廠(chǎng)家，也對(duì)高壓隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行了大量的改進(jìn)，自2003年起在高壓隔離開(kāi)關(guān)方面他們已經(jīng)獲得了二十項(xiàng)專(zhuān)

34、利權(quán)[3]。</p><p>　　1.3.2 國(guó)外相關(guān)產(chǎn)業(yè)研究現(xiàn)狀</p><p>　　由于高壓隔離開(kāi)關(guān)的廣泛應(yīng)用，發(fā)展至現(xiàn)在，國(guó)際上積累了諸如美國(guó)南州電力、ABB、ALSTOM、SIEMENS、施耐德、德國(guó)RUHRTAL、法國(guó)MG、日本高岳等諸多著名的高壓隔離開(kāi)關(guān)生產(chǎn)廠(chǎng)家。目前，國(guó)際上各大生產(chǎn)廠(chǎng)商的競(jìng)爭(zhēng)均通過(guò)對(duì)高壓隔離開(kāi)關(guān)各部分的具體結(jié)構(gòu)進(jìn)行不同程度的改進(jìn)來(lái)贏(yíng)得市場(chǎng)。采用一些新材料、新技

35、術(shù)、新工藝，以不斷地提高產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)、完善產(chǎn)品性能，使產(chǎn)品的絕緣結(jié)構(gòu)、同流能力和機(jī)械傳動(dòng)等方面更加可靠耐久[3]。</p><p>　　法國(guó)、意大利生產(chǎn)和發(fā)展的單柱偏折式隔離開(kāi)關(guān)，利用相同的導(dǎo)電閘刀結(jié)構(gòu)發(fā)展成水平斷口雙柱立式隔離開(kāi)關(guān)。德國(guó)RUHRTAL公司有100年的生產(chǎn)高壓隔離開(kāi)關(guān)的經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)在其生產(chǎn)的產(chǎn)品電壓范圍為36kv~800kv，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式有單柱式、雙柱式和三柱式。近年來(lái)ALSTOM公司推出的隔離開(kāi)關(guān)

36、和接地開(kāi)關(guān)采用了高質(zhì)量的耐腐蝕材料，使其生產(chǎn)的產(chǎn)品可普遍適用于-50℃~+50℃的環(huán)境溫度和嚴(yán)酷的工業(yè)、鹽霧環(huán)境之中。其近年推出的SPVL型半剪刀式隔離開(kāi)關(guān)具有“L”形特殊觸頭，在打開(kāi)和閉合的位置上都封閉在外殼內(nèi)，可有效防止覆冰和污染[3]。美國(guó)南州電力公司生產(chǎn)的垂直斷口隔離開(kāi)關(guān)則采用了復(fù)合式的運(yùn)動(dòng)方式即垂直平面上的斷開(kāi)或閉合運(yùn)動(dòng)以及伴隨此動(dòng)作的沿縱軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，從而減少了操作所需的力矩并可自動(dòng)保持觸頭表面的清潔。至于在亞洲，日本高岳對(duì)

37、其生產(chǎn)的戶(hù)外隔離開(kāi)關(guān)采用了多種先進(jìn)工藝：對(duì)觸頭、觸指接觸部鍍銀，以保證開(kāi)關(guān)長(zhǎng)期通流的穩(wěn)定性；在合閘位置觸頭接觸部分設(shè)安全裝置，防止在外力作用下接觸脫離；產(chǎn)品接觸部分的所有彈簧和銷(xiāo)均采用不銹鋼材料；底座部分的所有金屬件均采用熱鍍鋅工藝處理，底座轉(zhuǎn)動(dòng)軸的上下端采用雙軸承結(jié)構(gòu)，使其能夠長(zhǎng)</p><p>　　為了保證隔離開(kāi)關(guān)在各種環(huán)境下長(zhǎng)期運(yùn)行的可靠性，國(guó)外各大隔離開(kāi)關(guān)制造公司都堆隔離開(kāi)關(guān)的觸頭回路系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、操動(dòng)

38、機(jī)構(gòu)以及支架不斷進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)和完善，不斷采用新工藝、新材料來(lái)提高防腐性能[3]。</p><p>　　世界各國(guó)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，不斷改進(jìn)導(dǎo)電系統(tǒng)、采用特殊材質(zhì)或高壽命的潤(rùn)滑系統(tǒng)，使觸頭系統(tǒng)的觸指不需要壓緊彈簧就可保障良好的導(dǎo)電性和保持性，并能適用于-50℃~+50℃的環(huán)境溫度，適應(yīng)覆蓋20mm厚的潔凈冰層和嚴(yán)酷的工業(yè)環(huán)境。如SIEMENS的CR型隔離開(kāi)關(guān)觸頭采用石墨鍍銀干潤(rùn)滑技術(shù)使觸頭免維護(hù)；日本高岳則采用先進(jìn)工

39、藝對(duì)其戶(hù)外隔離開(kāi)關(guān)的觸頭、觸指接觸部鍍銀，以保證開(kāi)關(guān)長(zhǎng)期通流的穩(wěn)定性[3]。</p><p>　　1.3.3我國(guó)產(chǎn)品的技術(shù)進(jìn)步及與國(guó)際先進(jìn)水平的差距</p><p>　　我國(guó)的高壓隔離開(kāi)關(guān)普遍還存在四大問(wèn)題：一、觸頭過(guò)熱；二、瓷瓶斷裂；三、運(yùn)動(dòng)卡滯；四、分合閘不到位。這四大問(wèn)題已嚴(yán)重影響了電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。電力的發(fā)展也對(duì)隔離開(kāi)關(guān)和接地開(kāi)關(guān)的技術(shù)性能要求越來(lái)越高，要求隔離開(kāi)關(guān)具有開(kāi)合容性和

40、感性小電流能力，要求接地開(kāi)關(guān)具有開(kāi)合感應(yīng)電流能力[3]。雖然國(guó)內(nèi)廠(chǎng)家在積極改進(jìn)生產(chǎn)工藝、技術(shù)及設(shè)備，不斷的借鑒國(guó)外產(chǎn)品，使產(chǎn)品在主要技術(shù)參數(shù)方面、具體結(jié)構(gòu)形式方面縮短了與國(guó)際產(chǎn)品的差距。但與國(guó)際先進(jìn)水平的產(chǎn)品的差距仍然在其他方面較大。在產(chǎn)品整體性能方面，如絕緣子強(qiáng)度、制造精度、長(zhǎng)期通流的穩(wěn)定性、操作機(jī)構(gòu)和傳動(dòng)件長(zhǎng)期使用后的靈活性、金屬表面的防腐性和外觀(guān)質(zhì)量等方面，與國(guó)外產(chǎn)品的差距明顯[3]。</p><p>&l

41、t;b>　　1.3.4發(fā)展趨勢(shì)</b></p><p>　　介于高壓隔離開(kāi)關(guān)的運(yùn)用范圍廣，高壓隔離開(kāi)關(guān)正朝著高電壓、大容量、高機(jī)械可靠性、少維護(hù)、小型化、組合化方向發(fā)展。就目前形勢(shì)，大型電站的大量建成與投產(chǎn)，高壓、超高壓和特高壓輸電技術(shù)迅速發(fā)展，這就要求高壓隔離開(kāi)關(guān)技術(shù)參數(shù)必須相應(yīng)提高，其可靠性也應(yīng)提高。在設(shè)計(jì)高壓隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，要求其能夠做到優(yōu)化觸頭，采用自力式觸頭，減少導(dǎo)電連接提高制作工藝，合理

42、選擇材料，運(yùn)用先進(jìn)的技術(shù)，使高壓隔離開(kāi)關(guān)有高機(jī)械可靠性。在各種惡劣的環(huán)境中，高機(jī)械可靠性是其根本保障。合理減少部件，減小部件大小，做到小型化，組合化也成了現(xiàn)在高壓隔離開(kāi)關(guān)制作的一種趨勢(shì)[3]。</p><p>　　2高壓隔離開(kāi)關(guān)溫升分析</p><p>　　高壓隔離開(kāi)關(guān)在運(yùn)行過(guò)程中，往往會(huì)產(chǎn)生各種問(wèn)題，尤其是戶(hù)外高壓隔離開(kāi)關(guān)。戶(hù)外隔離開(kāi)關(guān)的運(yùn)行條件相對(duì)較惡劣，常年要受到各種氣候條件的影響，

43、容易產(chǎn)生各個(gè)方面的問(wèn)題，從而對(duì)高壓隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行的可靠性產(chǎn)生影響。溫升是高壓隔離開(kāi)關(guān)產(chǎn)生故障的常見(jiàn)問(wèn)題之一。</p><p>　　2.1高壓隔離開(kāi)關(guān)的發(fā)熱原因分析</p><p>　　2.1.1高壓隔離開(kāi)關(guān)常見(jiàn)的發(fā)熱故障</p><p>　?。?）導(dǎo)流部分的觸指燒損問(wèn)題</p><p>　　在實(shí)際應(yīng)用中，高壓隔離開(kāi)關(guān)導(dǎo)流部分的觸指燒損是一個(gè)常見(jiàn)

44、問(wèn)題。比如GW4-15 型隔離開(kāi)關(guān)右閘刀觸頭的厚度大于左閘刀觸指座上下兩觸指間的厚度, 合閘時(shí)左閘刀上下兩觸指被撐開(kāi), 由于觸指座上裝有可調(diào)節(jié)壓力的彈簧, 所以適度的壓力保證了左右閘刀觸指間的接觸良好。如果因外力原因造成左右閘刀觸指不在一條水平線(xiàn)上或它們之間的距離發(fā)生變化, 就會(huì)造成開(kāi)關(guān)合閘時(shí)觸指發(fā)生碰撞, 接觸不良, 并可使左右觸指間存有污物, 進(jìn)一步使接觸電阻增大, 導(dǎo)致觸指燒損；分閘時(shí)困難, 產(chǎn)生電弧, 嚴(yán)重時(shí)燒損觸頭[4]。&l

45、t;/p><p><b>　?。?）接線(xiàn)座過(guò)熱</b></p><p>　　隔離開(kāi)關(guān)接線(xiàn)座過(guò)熱是一種比較復(fù)雜的過(guò)熱現(xiàn)象，其發(fā)熱的隱蔽性、嚴(yán)重性正逐漸引起設(shè)計(jì)者和運(yùn)行人員的重視。接線(xiàn)座發(fā)熱有以下幾種情況：</p><p>　　(a) 鋁質(zhì)接線(xiàn)座和銅導(dǎo)電帶、銅導(dǎo)電桿接觸處理不當(dāng)產(chǎn)生電化腐蝕，這些腐蝕物皮膜使接觸電阻增大，造成聯(lián)接處過(guò)熱，并且由此產(chǎn)生惡性

46、循環(huán)。隨著溫度升高，氧化反應(yīng)加快，腐蝕產(chǎn)物皮膜加厚，接觸電阻越來(lái)越大，過(guò)熱情況越來(lái)越嚴(yán)重[1]。</p><p>　　(b) 因?qū)щ妿аb反，使其旋轉(zhuǎn)方向與隔離開(kāi)關(guān)操作轉(zhuǎn)動(dòng)反向，或者因其他部位發(fā)熱造成銅導(dǎo)電帶過(guò)熱失去彈性，或者因受腐蝕性氣體長(zhǎng)期侵蝕導(dǎo)電帶失去彈性，從而在長(zhǎng)期操作中使銅導(dǎo)電帶斷股，導(dǎo)致實(shí)際導(dǎo)電能力下降，引發(fā)過(guò)熱[1]。</p><p>　?。?）隔離開(kāi)關(guān)接觸部分發(fā)熱</p

47、><p>　　這也是隔離開(kāi)關(guān)的一個(gè)常見(jiàn)故障, 它跟設(shè)備所在地的環(huán)境、運(yùn)行負(fù)荷、運(yùn)行年限、操作方法等因素有關(guān)，具體原因如下：接觸面氧化使電阻增大；動(dòng)靜觸頭接觸面調(diào)節(jié)過(guò)小或負(fù)荷過(guò)大；觸頭的壓縮彈簧疲軟；在拉合過(guò)程中，電弧燒傷觸頭或用力不當(dāng)使接觸不正，引起觸頭壓力降低。</p><p>　　2.1.2高壓隔離開(kāi)關(guān)常見(jiàn)發(fā)熱現(xiàn)象的原因分析</p><p>　　電力系統(tǒng)中使用的高壓

48、隔離開(kāi)關(guān)的導(dǎo)電回路主要由導(dǎo)電桿與接線(xiàn)座的過(guò)渡接觸、引線(xiàn)線(xiàn)夾與接線(xiàn)座面接觸、動(dòng)靜觸頭的線(xiàn)接觸等組成，因此過(guò)熱的部位主要是動(dòng)靜觸頭接觸部位、過(guò)渡接觸、引出線(xiàn)線(xiàn)夾等[5]。</p><p>　?。?）觸頭、觸指接觸面積?。涸缙诘姆峭晟苹a(chǎn)品，動(dòng)靜觸頭載流量較小，大多為630A或者1000A的，而且接觸表面由于運(yùn)行年限較長(zhǎng)，鍍銀層脫落或形成表面氧化膜，造成接觸不良[5]。</p><p>　?。?

49、）隔離開(kāi)關(guān)長(zhǎng)時(shí)間在分閘位置，動(dòng)靜觸頭表面積累臟污或形成氧化膜，影響合閘接觸效果。對(duì)于變電站雙母線(xiàn)的接線(xiàn)方式，每一個(gè)間隔長(zhǎng)期有一組的隔離開(kāi)關(guān)在分閘位置。由于受到外界環(huán)境及粉塵污染的影響，造成動(dòng)靜觸頭積污嚴(yán)重且表面會(huì)形成一層氧化膜，在轉(zhuǎn)換成為合閘狀態(tài)時(shí)，容易產(chǎn)生接觸不良，造成發(fā)熱[5]。</p><p>　?。?）原來(lái)的觸指彈簧為拉伸彈簧,長(zhǎng)期運(yùn)行造成彈簧疲勞。由于受到外界環(huán)境的影響，彈簧銹蝕、腐蝕比較嚴(yán)重，彈性變差

50、，接觸壓力降低。另外，隔離開(kāi)關(guān)刀口發(fā)熱以及觸指彈簧導(dǎo)流，均會(huì)造成彈簧剛性退火，影響彈性[5]。</p><p>　　（4）引線(xiàn)與螺栓型線(xiàn)夾接觸部位，螺栓緊固不到位、運(yùn)行過(guò)程中的振動(dòng)造成螺栓松動(dòng)以及熱脹冷縮、雨水、粉塵的不斷侵蝕等，會(huì)在接觸部位引起臟污或接觸壓力不足，造成接觸電阻不斷增大[5]。</p><p>　?。?）由于隔離開(kāi)關(guān)承受的負(fù)荷電流越來(lái)越大，分合過(guò)程中或動(dòng)靜觸頭接觸不良，會(huì)在

51、接觸部位產(chǎn)生放電、甚至燒傷，引起發(fā)熱。</p><p>　?。?）接線(xiàn)座密封不良，造成內(nèi)部元件銹蝕、腐蝕：接線(xiàn)座內(nèi)部有導(dǎo)電桿、導(dǎo)電帶，而且早期產(chǎn)品為鋁材質(zhì)，如密封不良，水分、污垢進(jìn)人，造成元件銹蝕嚴(yán)重，影響導(dǎo)電性能。</p><p>　　2.2高壓隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱的解決措施</p><p>　　針對(duì)于高壓隔離開(kāi)關(guān)發(fā)熱以及引起的一系列故障，需要采取解決及預(yù)防措施。<

52、/p><p>　　（1）按周期進(jìn)行隔離開(kāi)關(guān)的大修及小修，大修及小修要按照檢修試驗(yàn)項(xiàng)目檢修到位、試驗(yàn)到位，特別是要進(jìn)行接觸壓力、回路電阻測(cè)量，彈簧檢查，及時(shí)更換不合格的元件[6]。目前，大多數(shù)檢修人員都是用測(cè)量回路電阻的方法來(lái)判斷導(dǎo)電部分接觸的好壞，認(rèn)為只要回路電阻在合格范圍內(nèi)就可以了。其實(shí)不然，在產(chǎn)品說(shuō)明書(shū)中給出的回路電阻值是整個(gè)導(dǎo)電回路的數(shù)值，而且一般還有20%的裕度，不能直接反映觸頭接觸電阻的變化[6]。實(shí)際試驗(yàn)

53、證明，2對(duì)觸指與4對(duì)觸指，其回路電阻僅差幾個(gè)微歐，總電阻均在合格范圍內(nèi)。同樣，若把觸指的接觸壓力由120N降到20N，其總回路電阻值基本沒(méi)有變化。因此，總回路電阻合格不能說(shuō)明觸頭接觸良好?？煽康姆椒ㄊ菧y(cè)量觸頭的接觸壓力。檢修時(shí)除了更換那些明顯失效和斷裂的彈簧外，還應(yīng)該更換那些彈力降低的彈簧，才能消除觸頭過(guò)熱和燒損的事故隱患[6]。</p><p>　?。?）使用“電器觸點(diǎn)潤(rùn)滑筆”（即二硫化鉬潤(rùn)滑筆）代替工業(yè)凡士林

54、或?qū)щ姼唷p少接觸面磨損，或?qū)⒂|頭表面經(jīng)過(guò)石墨鍍銀處理，具有自潤(rùn)滑性能，不需要附加油脂潤(rùn)滑，優(yōu)點(diǎn)在于灰塵或沙土不容易附著在觸頭表面，保證長(zhǎng)時(shí)間的良好接觸，可以免維護(hù)。</p><p>　?。?）隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行操作方法要正確，操作到位。在操作隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，應(yīng)注意觀(guān)察隔離開(kāi)關(guān)傳動(dòng)系統(tǒng)及導(dǎo)電桿的運(yùn)動(dòng)，避免因用力不當(dāng)損傷隔離開(kāi)關(guān)觸頭。合閘時(shí)，動(dòng)靜觸頭剛接觸時(shí)應(yīng)迅速果斷地將隔離開(kāi)關(guān)合上，分閘時(shí)，在動(dòng)靜觸頭剛離開(kāi)時(shí)，也應(yīng)迅速拉開(kāi)

55、，盡量減少燃弧時(shí)間，以減少動(dòng)靜觸頭的電弧燒損。</p><p>　?。?） 接觸聯(lián)接的接觸面要互相壓緊。固定接觸聯(lián)接在裝配之前，要用干凈抹布拭去接觸面上的灰塵及臟物。為了防止空氣中潮氣進(jìn)入而發(fā)生氧化，在接觸面上涂上一層導(dǎo)電膏，然后用螺栓固定壓緊，再用浸過(guò)汽油的干凈抹布擦去從縫隙內(nèi)擠出來(lái)的油膏，最后用漆或防水膠封蓋其周邊縫隙，目的是防止因發(fā)熱時(shí)油膏流出或雨水潮氣滲入，保持接觸面干燥清潔不被氧化，使接觸電阻穩(wěn)定，特別

56、是鋁-鋁、鋁-銅的接觸面，涂封更為必要[6]。</p><p>　　（5）加強(qiáng)新裝隔離開(kāi)關(guān)的驗(yàn)收。部分廠(chǎng)家對(duì)出廠(chǎng)產(chǎn)品裝配質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán), 就會(huì)出現(xiàn)螺栓緊固不到位等現(xiàn)象, 尤其是接線(xiàn)座內(nèi)部更不易發(fā)現(xiàn), 必將給設(shè)備運(yùn)行帶來(lái)隱患。因此，安裝調(diào)試及驗(yàn)收隔離開(kāi)關(guān)時(shí), 必須嚴(yán)格執(zhí)行隔離開(kāi)關(guān)的安裝工藝, 驗(yàn)收人員要根據(jù)驗(yàn)收規(guī)范嚴(yán)格進(jìn)行驗(yàn)收, 必要時(shí)進(jìn)行解體抽檢[5]。</p><p>　?。?）新型隔離開(kāi)

57、關(guān)的特點(diǎn)和推廣使用。目前合資的免維護(hù)產(chǎn)品和現(xiàn)在配用電動(dòng)機(jī)構(gòu)的完善化產(chǎn)品, 消除了以前設(shè)備存在的問(wèn)題, 結(jié)構(gòu)合理、操作靈活, 而且承載能力不斷加強(qiáng), 從而保證隔離開(kāi)關(guān)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。其主要特點(diǎn)如下：</p><p>　?。╝）采用自力型或外壓式觸指, 從根本上解決了拉伸彈簧的問(wèn)題。</p><p>　　（b）接線(xiàn)座采用全密封結(jié)構(gòu)，防止雨水、沙塵對(duì)導(dǎo)體的侵蝕，接線(xiàn)座與接線(xiàn)端子間采用固定軟連接通

58、流，接線(xiàn)端子上下兩端采用絕緣軸套，確保通流可靠，轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。接線(xiàn)端子與出線(xiàn)柱采用一體式結(jié)構(gòu)，減少潛在的發(fā)熱點(diǎn)。</p><p>　　（7）采用壓接線(xiàn)夾替代螺栓線(xiàn)夾。以前螺栓線(xiàn)夾接觸部位的導(dǎo)線(xiàn)和線(xiàn)夾存在一定的縫隙，受環(huán)境影響造成接觸電阻增大發(fā)熱現(xiàn)象較多。經(jīng)過(guò)拉伸和接觸電阻試驗(yàn)，螺栓線(xiàn)夾原來(lái)使用6個(gè)D12 的螺絲按照其緊固力矩進(jìn)行緊固，最大能夠承受5kN的拉力就會(huì)將導(dǎo)線(xiàn)從線(xiàn)夾中抽出。而壓接線(xiàn)夾導(dǎo)線(xiàn)和線(xiàn)夾完全壓在了一起，

59、成為一個(gè)整體，能夠承受30kN的拉力導(dǎo)線(xiàn)也不能抽出來(lái)，接觸電阻只有幾個(gè)微歐。經(jīng)過(guò)實(shí)踐證明，經(jīng)過(guò)壓接的線(xiàn)夾到目前為止還沒(méi)有發(fā)生過(guò)一例發(fā)熱的現(xiàn)象， 從根本上解決了線(xiàn)夾發(fā)熱的問(wèn)題[5]。</p><p>　　3高壓隔離開(kāi)關(guān)溫升的測(cè)試</p><p>　　3.1相關(guān)測(cè)試儀器的介紹</p><p>　　HLY-III型智能回路電阻測(cè)試儀</p><p>

60、;　　HLY回路電阻測(cè)試儀是采用數(shù)字電路技術(shù)和開(kāi)關(guān)電路技術(shù)制作，它是用于開(kāi)關(guān)控制設(shè)備的接觸電阻，回路電阻測(cè)量的專(zhuān)用設(shè)備。其可在100A電流的情況下直接測(cè)得回路電阻或接觸電阻，并用數(shù)字顯示，該儀器測(cè)量準(zhǔn)確、性能穩(wěn)定、適合電力，供電部門(mén)現(xiàn)場(chǎng)高壓開(kāi)關(guān)維修和高壓開(kāi)關(guān)廠(chǎng)回路電阻測(cè)試的要求。</p><p>　　HLY-III智能高壓開(kāi)關(guān)回路電阻測(cè)試儀采用100A/200A恒流輸出。最高輸出電壓達(dá)10V（常規(guī)儀器的2-3倍）

61、可采用載面細(xì)的測(cè)試線(xiàn)，大大減輕了現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。測(cè)試過(guò)程全部由單片控制自動(dòng)實(shí)施，精度高，復(fù)測(cè)性好，單按鍵操作，簡(jiǎn)單易行，測(cè)試數(shù)據(jù)液晶顯示，結(jié)果打印。適用于不同的工作環(huán)境。其實(shí)物圖如下：</p><p>　　圖3-1 HLY-III智能高壓開(kāi)關(guān)回路電阻測(cè)試儀</p><p>　　儀器的技術(shù)指標(biāo)如下表：</p><p>　　表3-1 HLY-III智能高壓開(kāi)關(guān)回

62、路電阻測(cè)試儀技術(shù)指標(biāo)</p><p>　　HLY-III智能高壓開(kāi)關(guān)回路電阻測(cè)試儀的工作原理是本機(jī)內(nèi)置100A開(kāi)關(guān)電源，使之達(dá)到恒流100A兩套回路實(shí)時(shí)跟蹤測(cè)試。保證測(cè)試結(jié)果正確。</p><p>　　3.2 高壓隔離開(kāi)關(guān)溫升實(shí)驗(yàn)</p><p>　　高壓隔離開(kāi)關(guān)的溫升的原因有很多，有觸頭、觸指接觸面積?。桓綦x開(kāi)關(guān)動(dòng)靜觸頭表面氧化產(chǎn)生氧化膜膜；分合過(guò)程中動(dòng)靜觸頭接觸

63、不良，會(huì)在接觸部位產(chǎn)生放電，引起發(fā)熱等等。但其主要原因以及根本原因是高壓隔離開(kāi)關(guān)的回路電阻過(guò)大，導(dǎo)致了隔離開(kāi)關(guān)的溫升。</p><p>　　3.2.1 回路電阻測(cè)量方法</p><p>　　高壓開(kāi)關(guān)導(dǎo)電回路電阻由導(dǎo)電材料本身的電阻、固定連接電阻和活動(dòng)連接的接觸電阻三部分組成。前二部分的電阻值一般是恒定的, 活動(dòng)部分是由動(dòng)、靜觸頭組成的, 其接觸電阻值與其接觸方式、接觸壓力、接觸外表面狀態(tài)有

64、關(guān), 往往會(huì)發(fā)生變化（變大）[7]。</p><p>　　回路電阻有許多種的測(cè)量方法。日本有學(xué)者提出了用超導(dǎo)量子器件測(cè)量接觸電阻，利用電解槽法測(cè)量接觸電阻，波蘭有學(xué)者提出用三次諧波法測(cè)量接觸電阻，這些方法一般是在實(shí)驗(yàn)室條件下進(jìn)行電接觸研究所采用的方法[7]。工程中，通常采用四端子法來(lái)測(cè)量實(shí)際觸點(diǎn)的接觸電阻。以前，通常采用直流雙臂電橋測(cè)量斷路器的接觸電阻。但是，當(dāng)使用雙臂電橋進(jìn)行斷路器導(dǎo)電回路電阻的測(cè)量時(shí)，由于雙臂

65、電橋測(cè)量回路通過(guò)的是微弱的電流，難以消除電阻較大的氧化膜，測(cè)出的電阻示值偏大，但氧化膜在大的電流下很容易被擊穿，不妨礙正常電流通過(guò)。因此，測(cè)試采用直流壓降法測(cè)試時(shí)，電流不得太小。</p><p>　　我采用的是直流電壓降法。直流電壓降法是在被測(cè)回路中通以直流電流時(shí)，在回路接觸電阻上將產(chǎn)生電壓降，測(cè)出通過(guò)回路的電流值及被測(cè)回路上的電壓降，然后根據(jù)歐姆定律計(jì)算出接觸電阻。</p><p>　　

66、（1）回路通入的直流電流，至少應(yīng)是單相全波整流，其值不小于100A；</p><p>　　（2）測(cè)量應(yīng)選用反映平均值的儀表，如電磁式的，測(cè)量表計(jì)等的精度不低于0.5級(jí)；</p><p>　?。?）毫伏表接在被測(cè)回路內(nèi)側(cè)在電流回路接通后再接入，以防止測(cè)量中斷路器突然分閘或測(cè)量回路突然開(kāi)斷損壞毫伏表。</p><p>　　直流電壓降法測(cè)試回路電阻時(shí)，測(cè)量環(huán)境的條件會(huì)對(duì)測(cè)

67、量結(jié)果造成影響。隔離開(kāi)關(guān)的導(dǎo)電回路電阻測(cè)量端與其固定連接部分的一部分在封閉體的外部；而兩個(gè)觸頭則是在封閉體內(nèi)。因?yàn)闇y(cè)量時(shí)，隔離開(kāi)關(guān)內(nèi)部溫度與外部溫度一般是有差別的。所以選擇一個(gè)合適的測(cè)量環(huán)境是很有必要的。</p><p>　　3.2.2 直流電壓降法電氣原理圖</p><p>　　根據(jù)直流電壓降法的原理，我可以畫(huà)出原理圖：</p><p>　　A、B、C——接線(xiàn)端子

68、； a、b、c——接線(xiàn)端子 F——底座</p><p>　　圖3-2 直流電壓降法電氣原理圖</p><p>　　3.2.3 實(shí)驗(yàn)的結(jié)果數(shù)據(jù)</p><p>　　對(duì)試品型號(hào)、名稱(chēng)為型高壓交流隔離開(kāi)關(guān)實(shí)驗(yàn)。</p><p>　　試品編號(hào)/出廠(chǎng)日期：09002/2009-02</p><p><b>　　檢驗(yàn)

69、類(lèi)別：型式實(shí)驗(yàn)</b></p><p>　　表3-2 試品主要技術(shù)參數(shù)</p><p>　　表3-3 試品配用的主要元件及參數(shù)</p><p>　　不同型號(hào)的高壓隔離開(kāi)關(guān)其對(duì)應(yīng)的各類(lèi)參數(shù)都是不相同的，而其主要元件的制作的材料也是不同的。不同的材料，隔離開(kāi)關(guān)的導(dǎo)電性能，耐受電壓，人力操作力都將不同</p><p><b>

70、;　?。?）回路電阻測(cè)量</b></p><p>　　（a）采用直流電壓降法，試驗(yàn)電流100A。溫升試驗(yàn)前后試驗(yàn)極電阻值變化不超過(guò)溫升試驗(yàn)前的20%。</p><p>　　表3-4 機(jī)械操作實(shí)驗(yàn)前回路電阻（μΩ）</p><p>　　表3-5 機(jī)械操作實(shí)驗(yàn)后回路電阻（μΩ）</p><p>　　從上述的兩張表可以看出，機(jī)械操作

71、前后的回路電阻是不同。機(jī)械操作后，回路電阻將會(huì)增大。因?yàn)闄C(jī)械操作可能會(huì)造成觸頭壓力下降，彈簧退火等各類(lèi)問(wèn)題，從而導(dǎo)致回路電阻增大。</p><p>　?。╞）當(dāng)高壓隔離開(kāi)關(guān)接觸不同的時(shí)候，開(kāi)關(guān)的回路電阻也是不同的。</p><p>　　表3-6 測(cè)試結(jié)果</p><p>　　此次實(shí)驗(yàn)隔離開(kāi)關(guān)的接觸位置分別為剛接觸，1/3處，1/2，完全合閘。由上表可以看出，回路電

72、阻的大小跟合閘程度有關(guān)。合閘越充分，電阻就越小，相應(yīng)的，隔離開(kāi)關(guān)的溫升值也將越小。測(cè)試部件要求回路電阻小于45μΩ則符合生產(chǎn)要求。</p><p>　?。?）主回路溫升試驗(yàn)</p><p>　　溫升試驗(yàn)有一定的試驗(yàn)規(guī)定。試驗(yàn)應(yīng)在不受通風(fēng)影響的場(chǎng)所內(nèi)進(jìn)行，試驗(yàn)時(shí)刻視為常溫；溫升試驗(yàn)必須考慮日照、氧化和臟污等自然環(huán)境的影響和暫時(shí)過(guò)負(fù)荷下的使用，試驗(yàn)時(shí)接觸電阻應(yīng)為允許的最大值，觸頭的接觸壓力應(yīng)調(diào)

73、整至允許的最低壓力；隔離開(kāi)關(guān)在完成機(jī)械穩(wěn)定性試驗(yàn)，動(dòng)、熱穩(wěn)定和分合環(huán)流等試驗(yàn)后，應(yīng)各進(jìn)行一次溫升校核試驗(yàn)。</p><p><b>　?。╝）試驗(yàn)條件</b></p><p><b>　　表3-7 試驗(yàn)條件</b></p><p>　　（b）溫升試驗(yàn)測(cè)試位置示意圖</p><p>　　圖3-3 溫升

74、測(cè)試位置示意圖</p><p>　　上圖中，1為左接線(xiàn)端子板，2和8為軟連接，3為左接線(xiàn)端子座，4為左閘刀，5為觸指，6為右閘刀，7為右接線(xiàn)端子座，9為右接線(xiàn)端子座</p><p><b>　?。╟）試驗(yàn)測(cè)量結(jié)果</b></p><p>　　表3-8 實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果</p><p>　　根據(jù)GB11022-1999-T規(guī)定

75、，試驗(yàn)應(yīng)在戶(hù)內(nèi)、大體上無(wú)空氣流動(dòng)的環(huán)境下進(jìn)行，受試開(kāi)關(guān)裝置本身發(fā)熱引起的氣流除外。同時(shí)采取預(yù)防措施來(lái)減少由于開(kāi)關(guān)裝置的溫度和周?chē)諝鉁囟鹊淖兓g的時(shí)間滯后引起的變化和誤差。對(duì)于線(xiàn)圈，通常體用電阻變化來(lái)測(cè)量溫升的方法，只在使用電阻法不可行時(shí)才允許使用其他的方法。浸入液體介質(zhì)中元件的表面溫度只應(yīng)該使用緊貼在元件表面的熱電偶來(lái)測(cè)量。液體介質(zhì)本身的溫度應(yīng)該在它的上層測(cè)量。</p><p>　?。?）操作和機(jī)械壽命實(shí)驗(yàn)&

76、lt;/p><p>　　注：試驗(yàn)過(guò)程中，隔離開(kāi)關(guān)接線(xiàn)端子施加50%額定縱向水平拉力400N。</p><p>　　表3-9 隔離開(kāi)關(guān)機(jī)械壽命實(shí)驗(yàn)前后的機(jī)械特性</p><p>　　注：操動(dòng)機(jī)構(gòu)操作電壓（最高/額定/最低值）：合閘AC V，分閘AC V</p><p>　　操動(dòng)機(jī)構(gòu)控制電壓（最高/額定/最低值）：合閘AC V，分閘AC V<

77、/p><p>　　4高壓隔離開(kāi)關(guān)溫升實(shí)驗(yàn)分析及相應(yīng)對(duì)策</p><p>　　4.1對(duì)型號(hào)為型高壓交流隔離開(kāi)關(guān)測(cè)試的分析</p><p>　　對(duì)試品型號(hào)為型高壓交流隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行主回路電阻測(cè)量、溫升實(shí)驗(yàn)以及隔離開(kāi)關(guān)操作和機(jī)械壽命實(shí)驗(yàn)等三種實(shí)驗(yàn)，從而進(jìn)行相關(guān)研究。</p><p>　　由實(shí)驗(yàn)可以得出，隔離開(kāi)關(guān)本身的回路電阻會(huì)影響溫升。回路電阻越大，溫升

78、越高。隔離開(kāi)關(guān)觸頭、觸指接觸面積減小會(huì)使回路電阻增大，溫升提高。而影響接觸面積的主要是接觸不良問(wèn)題，主要有觸指臂裝配的觸指和導(dǎo)電管的接觸面小,在運(yùn)行中, 由于潮氣、鹽霧和灰塵的影響, 加上此處溫度較高, 容易氧化, 造成接觸不良, 接觸電阻增大, 使觸指彈簧分流了一部分運(yùn)行電流, 造成彈性減弱, 觸指接觸壓力降低, 接觸不良情況進(jìn)一步惡化[8]。部分接線(xiàn)座采用圓錐型滾動(dòng)接觸, 由于密封不良, 灰塵、雨水進(jìn)入滾動(dòng)觸頭處, 使其表面氧化或積

79、垢， 也會(huì)造成接觸電阻偏大, 接觸不良[9]。嚴(yán)重的造成彈簧銹蝕、彈性減弱, 發(fā)熱缺陷更加嚴(yán)重。隔離開(kāi)關(guān)在運(yùn)行中, 隨著操作次數(shù)的增多,電弧對(duì)觸頭接觸表面造成損傷, 另外由于露天運(yùn)行, 觸頭上的油脂粘上沙塵后, 接觸面有磨損, 如不進(jìn)行定期檢修, 也會(huì)造成觸頭過(guò)熱[10]。對(duì)于隔離開(kāi)關(guān)本身的回路電阻，主要是受隔離開(kāi)關(guān)本身的制作材料影響，材料的導(dǎo)電性能越好，回路電阻就會(huì)越小。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)中及實(shí)驗(yàn)后：位

80、置指示器能正確識(shí)別試品的工作位置，分閘位置時(shí)斷口明顯可見(jiàn)；所有零部件未出現(xiàn)對(duì)運(yùn)行不利的影響，也沒(méi)出現(xiàn)過(guò)度磨損現(xiàn)象；實(shí)驗(yàn)后觸頭的正常導(dǎo)電處接觸表面留有鍍層；只有當(dāng)隔離開(kāi)關(guān)所有極動(dòng)觸頭到達(dá)合閘或分閘位置，并能機(jī)械地鎖定在該位置上，才能發(fā)出相應(yīng)地合閘或分閘電氣位置信號(hào)；各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)后產(chǎn)品符合GB1985-2004《高壓交流隔離開(kāi)關(guān)和接地開(kāi)關(guān)》標(biāo)準(zhǔn)。</p><p>　　4.2對(duì)于溫升的相應(yīng)對(duì)策</p><

81、;p>　　通過(guò)對(duì)型號(hào)的高壓隔離開(kāi)關(guān)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，我們可以發(fā)現(xiàn)，高壓隔離開(kāi)關(guān)的溫升主要集中在導(dǎo)電回路上，而導(dǎo)電回路的溫升又主要取決于導(dǎo)電回路的回路電阻?；芈冯娮柙礁邷厣蜁?huì)越大。</p><p>　　影響高壓隔離開(kāi)關(guān)溫升的原因有很多，對(duì)此，我們要有相應(yīng)的解決方法。</p><p>　　由于隔離開(kāi)關(guān)本身回路電阻引起的溫升。因?yàn)楦綦x開(kāi)關(guān)本身的回路電阻大小取決于隔離開(kāi)關(guān)的制作材料，所以，通過(guò)選

82、擇合適的制作材料來(lái)減小回路電阻，從而降低溫升。不同的材料，導(dǎo)電能力各不相同，銅的導(dǎo)電能力很強(qiáng)，而銀的導(dǎo)電能力更強(qiáng)，但是用銀來(lái)制作的成本太大，所以一般使用銅，也有使用其他材料和相應(yīng)的合金，如鋁和鋁合金。對(duì)關(guān)鍵的元件使用不銹鋼制作。</p><p>　　由于隔離開(kāi)關(guān)觸頭、觸指表面長(zhǎng)期處于空氣中而被氧化，導(dǎo)電能力下降，導(dǎo)致溫升提高。對(duì)此，可以在固定接觸處涂防水膠封閉，防止雨水滲入，保持接觸面干燥清潔而不被氧化，使接觸電

83、阻穩(wěn)定。特別是鋁一鋁、鋁一銅接觸表面，涂封更有必要[11]。</p><p>　　由于動(dòng)靜觸頭動(dòng)作摩擦而引起的接觸面氧化，導(dǎo)電能力下降，導(dǎo)致溫升提高。面對(duì)這個(gè)問(wèn)題，可以在動(dòng)靜觸頭涂固體潤(rùn)滑劑，減少摩擦。以往廠(chǎng)家都是涂一薄層工業(yè)凡士林，缺點(diǎn)是沾灰和易干固[12]。</p><p>　　高壓隔離開(kāi)關(guān)的觸頭彈簧長(zhǎng)期處于壓緊或接緊的工作狀態(tài)會(huì)發(fā)生疲勞，隨著運(yùn)行時(shí)間的加長(zhǎng)而失去彈性，形成觸頭接觸不良

84、，從而導(dǎo)致回路電阻增大，導(dǎo)電回路溫升提高。選擇合適材料和優(yōu)異制作工藝的彈簧可以改善這類(lèi)問(wèn)題。也可采用自力型或外壓式觸指，從根本上解決拉伸彈簧的問(wèn)題。</p><p>　　高壓隔離開(kāi)關(guān)觸指或?qū)щ姉U的鍍銀層的厚度、硬度及附著力不足是造成鍍銀層過(guò)早剝落、露銅而發(fā)熱的原因之一。因?yàn)殂y的導(dǎo)電性能比銅要好很多，所以在銅的外表面鍍上一層銀后，電阻將大大減小。鍍銀層的附著力差和厚度不均勻，容易造成鍍銀層過(guò)早脫而引起過(guò)熱[12]。

85、對(duì)于高壓隔離開(kāi)關(guān)來(lái)說(shuō)，其觸頭系統(tǒng)的鍍銀質(zhì)量是關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，鍍銀層并非越厚越好，鍍硬銀提高鍍銀層的耐磨性能是關(guān)鍵。所以隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)、靜觸頭接觸面鍍銀層要有足夠的厚度和硬度（厚度≥20μm，硬度≥120HV），確保鍍銀層的結(jié)合力。</p><p>　　合閘不到位或偏位所導(dǎo)致的接觸不良也是導(dǎo)致回路電阻增大溫升升高的原因之一[13]。所以要正確操作隔離開(kāi)關(guān)，在手動(dòng)操作時(shí)應(yīng)遵循慢-快-慢的過(guò)程, 防止過(guò)大的操作沖擊力, 操作

86、后應(yīng)仔細(xì)檢查觸頭的接觸情況。</p><p>　　觸頭系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理，沒(méi)做好防污、防銹都會(huì)影響高壓隔離開(kāi)關(guān)的導(dǎo)電性能[14]。由于凡士林有沾灰的缺點(diǎn)，所以使用凡士林會(huì)影響隔離開(kāi)關(guān)的導(dǎo)電性能，可以改用其他材料。</p><p>　　通過(guò)以上對(duì)策的實(shí)施，在降低戶(hù)外高壓隔離開(kāi)關(guān)過(guò)熱的問(wèn)題上起到了一定的效果，但要使隔離開(kāi)關(guān)經(jīng)久耐用，運(yùn)行可靠，達(dá)到免維護(hù)或少維護(hù)的要求，是相當(dāng)不容易的事情，對(duì)隔離開(kāi)關(guān)

87、進(jìn)行完善化改造和設(shè)計(jì)是解決隔離開(kāi)關(guān)過(guò)熱的根本途徑[15]。</p><p>　　5高壓隔離開(kāi)關(guān)的改良設(shè)計(jì)</p><p>　　目前國(guó)內(nèi)電鐵用隔離開(kāi)關(guān)大都是20年前國(guó)內(nèi)運(yùn)行的GW4-27.5或GW5-27.5、110老式結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，這類(lèi)開(kāi)關(guān)不管用在接觸網(wǎng)還是牽引站都是比較落后的，一般產(chǎn)品的回路電阻的溫升都處于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的臨界狀態(tài)，GB11022、（GB763）都要求溫升不應(yīng)大于65℃（75℃）。

88、</p><p>　　為此，我們要將高壓隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行改良設(shè)計(jì)使其回路電阻小、溫升低、轉(zhuǎn)動(dòng)靈活、安全可靠。</p><p><b>　?。?）導(dǎo)電部分</b></p><p>　　（a）將管式導(dǎo)電軸與接線(xiàn)端子采用冷壓成型工藝，改進(jìn)過(guò)去熱加工造成材質(zhì)分子重新組合失去原有良好狀態(tài)，這種工藝減小了接觸電阻。冷壓成型工藝是在型煤配合料溫度低于100℃的條

89、件下成型的工藝。這種工藝能保持材料原先的分子組合，不會(huì)先破壞再進(jìn)行重新組合，能有效的減小接觸電阻。</p><p>　　在設(shè)計(jì)上選用導(dǎo)電套內(nèi)裝有上下雙軸結(jié)構(gòu)安裝在轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，該部分不參與通流只起轉(zhuǎn)動(dòng)作用，這和舊的GW4開(kāi)關(guān)有原則上的不同因此可以保證接線(xiàn)端子轉(zhuǎn)動(dòng)靈活可靠并有良好的散熱性能。</p><p>　?。╞）接線(xiàn)端子座外殼采用非磁性不銹鋼制成的半封閉殼體結(jié)構(gòu)。不僅可防沙塵，降低隔離開(kāi)關(guān)

90、的受污染度，還可以起到抗擾的作用。同時(shí)不參加通流特點(diǎn)，防止了渦流損失造成溫升提高，有利于散熱。</p><p>　?。╟）過(guò)去的GW4、GW5型的通流路徑為接觸端子板─導(dǎo)電軸─軟連接─外殼─導(dǎo)電桿，而且外殼為鑄鋁或鑄銅材質(zhì)，電阻率大、散熱不好，同時(shí)即轉(zhuǎn)動(dòng)又導(dǎo)電。接線(xiàn)端子隨風(fēng)力擺動(dòng)時(shí)，不但造成磨損而有影響導(dǎo)電性能。絕緣用高海拔4000m重污穢、爬電比距44mm/kv瓷絕緣子。采用無(wú)磁性材料（鋁合金，非磁性鑄鐵）減小

91、渦流損失引起的附加溫升。</p><p>　?。╠）老式的GW4、GW5不論是內(nèi)式彈簧或壓板均有電流通過(guò)，產(chǎn)生了分流，由于分流而造成的觸頭發(fā)熱非常普遍。采用外壓式不銹鋼彈簧，在運(yùn)行時(shí)將沒(méi)有電流通過(guò)，這樣就可以延長(zhǎng)彈簧使用壽命并且可以降低溫升。</p><p>　?。╡）在接觸部位設(shè)鉤板結(jié)構(gòu)的安全裝置，在開(kāi)關(guān)受到地震力、電動(dòng)力、風(fēng)力與外力作用時(shí)，可有效的防止觸頭和觸指脫離。從而能夠保證高壓隔

92、離開(kāi)關(guān)的正常運(yùn)作和可靠性。</p><p><b>　　（2）底座</b></p><p>　?。╝）設(shè)計(jì)上采用深溝球軸承，即方便調(diào)整又能承受軸向力，保證轉(zhuǎn)動(dòng)靈活可靠。</p><p>　　（b）軸承座采用密封結(jié)構(gòu)，即防止灰塵沙土吹入又能保證潤(rùn)滑脂的性能，從而保證了轉(zhuǎn)動(dòng)的靈活性，可長(zhǎng)期免維護(hù)。</p><p>　　（c）

93、軸承座與底座采用四桿支撐結(jié)構(gòu)，即方便現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)整又具有阻泯減振作用，減緩了對(duì)柱絕緣子的沖擊力，降低了支柱絕緣子斷裂可能。</p><p>　?。╠）將主刀閘由單電動(dòng)機(jī)構(gòu)三相機(jī)械聯(lián)動(dòng)改為三相三電動(dòng)機(jī)構(gòu)電氣聯(lián)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)構(gòu)箱采用噴鋅處理，機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的電源開(kāi)關(guān)采用小型斷路器代替結(jié)構(gòu)陳舊的刀閘開(kāi)關(guān)和熔絲， 采用新型的輔助開(kāi)關(guān)，保證觸點(diǎn)接觸良好[16]。</p><p><b>　?。?）軸承

94、座的改進(jìn)</b></p><p>　　軸承座是隔離開(kāi)關(guān)的承重活動(dòng)部分，基本為敞開(kāi)式，上部雖有防雨罩但并不嚴(yán)密，隔離開(kāi)關(guān)在安裝后運(yùn)行一段時(shí)間，潤(rùn)滑脂容易流失或干枯。因?yàn)闆](méi)有加注潤(rùn)滑油的油嘴， 造成了軸承銹蝕，轉(zhuǎn)動(dòng)困難。為此，在軸承座鉆1個(gè)直徑為12mm 的孔，并利用該孔加裝注油嘴，運(yùn)行人員定期從注油嘴打進(jìn)潤(rùn)滑油，可較好地解決存在的問(wèn)題。</p><p><b>　　結(jié)論

95、</b></p><p>　　本次設(shè)計(jì)是隔離開(kāi)關(guān)溫升的實(shí)驗(yàn)研究與設(shè)計(jì)，通過(guò)直流電壓降測(cè)量法測(cè)試隔離開(kāi)關(guān)的回路電阻進(jìn)行溫升實(shí)驗(yàn)，測(cè)試影響隔離開(kāi)關(guān)的各種因素并尋求解決措施。</p><p>　　實(shí)驗(yàn)從材質(zhì)、接觸壓力、接觸面積等三方面因素來(lái)研究尋求降低隔離開(kāi)關(guān)溫升的方法。最根本的辦法就是盡可能的減小回路電阻。通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)，試圖將隔離開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接觸面的光滑程度提高，從而盡可能得提高觸點(diǎn)

96、間的接觸面積，同時(shí)，在增大接觸壓力的同時(shí)，保證盡量減小對(duì)隔離開(kāi)關(guān)使用壽命的影響[15]。再者可以針隔離開(kāi)關(guān)的材質(zhì)進(jìn)行探討，選擇出強(qiáng)度較好的材質(zhì)運(yùn)用到隔離開(kāi)關(guān)的制作當(dāng)中。</p><p>　　在實(shí)例當(dāng)中，通常對(duì)隔離開(kāi)關(guān)三相導(dǎo)電部分進(jìn)行解體檢修，解體后或發(fā)現(xiàn)銅軟連接線(xiàn)導(dǎo)體有不同程度的斷骨、折傷，接觸面或存在氧化或長(zhǎng)期發(fā)熱的痕跡，這些地方因測(cè)溫時(shí)負(fù)荷較小，溫升沒(méi)有超標(biāo)，可一旦負(fù)荷較大時(shí)這些接觸面都會(huì)過(guò)熱。一般出現(xiàn)類(lèi)似故

97、障時(shí)，更換銅軟連接線(xiàn)和部分損傷較嚴(yán)重的部件后，要進(jìn)行組裝時(shí)裝好一個(gè)接觸面測(cè)一下接觸電阻，確保檢修質(zhì)量及一次裝復(fù)合格。通過(guò)準(zhǔn)確確定發(fā)熱部位并嚴(yán)格按工藝要求檢修，同時(shí)對(duì)檢修后的質(zhì)量進(jìn)行把關(guān)，基本上可解決隔離開(kāi)關(guān)導(dǎo)電部分隱性缺陷問(wèn)題[16]。隔離開(kāi)關(guān)的額定電流指隔離開(kāi)關(guān)允許長(zhǎng)時(shí)間通過(guò)的最大工作電流。當(dāng)隔離開(kāi)關(guān)長(zhǎng)期通過(guò)額定電流時(shí)，其各部分發(fā)熱不應(yīng)超過(guò)規(guī)定的溫升標(biāo)準(zhǔn)。超過(guò)了額定電流，隔離開(kāi)關(guān)導(dǎo)電部分發(fā)熱就會(huì)超過(guò)規(guī)定的溫升標(biāo)準(zhǔn)。由于回路局部電阻大，

98、在大電阻部位產(chǎn)生的熱量就多，致使這些部位的溫升超過(guò)標(biāo)準(zhǔn)。在這種情況下，較小的電流也會(huì)使溫升超標(biāo)。</p><p>　　本次設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)主要采用HLY-Ⅲ智能回路電阻測(cè)試儀進(jìn)行各種不同的測(cè)試，測(cè)出了高壓隔離開(kāi)關(guān)的回路電阻，確定了溫升的主要原因。并且，針對(duì)于這些主要原因，對(duì)高壓隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行改良設(shè)計(jì)。</p><p>　　要控制隔離開(kāi)關(guān)的溫升，必須提高產(chǎn)品的性能和制造質(zhì)量，提高檢修維護(hù)質(zhì)量、加強(qiáng)技術(shù)

99、管理工作，對(duì)非完善化的隔離開(kāi)關(guān)，要積極開(kāi)展現(xiàn)場(chǎng)完善化改造工作，才能有效的控制隔離開(kāi)關(guān)的溫升，提高運(yùn)行水平。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]柳建平，張治國(guó)．GW4 型高壓隔離開(kāi)關(guān)過(guò)熱問(wèn)題分析及解決措施[J]．電力安全技術(shù)，2010，（4）：52-53．</p><p>　　[2]胡雄林，李志信，朱南強(qiáng)．高

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