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关键词：隔离开关；触头发热；接触电阻；防范措施；处理措施
中图分类号：TM564.1
摘要：隔离开关触头发热现象在变电所现场普遍存在，严重影响着变电设备的安全、稳定运行。因而，对造成隔离开关触头发热的主要原因进行分析显得很有必要。笔者通过跟踪分析近几年本地区内的隔离开关运行检修情况，并借鉴其他相关资料，对触头发热原因进行了梳理总结，并提出了相应的事前防范措施和事后处理措施。
0 引言
高压隔离开关是发電厂和变电站电气系统中重要的开关电器，需与高压断路器配套使用，其主要功能是：保证高压电器及装置在检修工作时的安全，起隔离电压的作用。在变电所现场，其触头发热现象很普遍，从本地区变电设备运行管理部门反映的情况来看，有的甚至在60%的额定负荷下就会出现温升超出规定值，严重影响设备的安全运行和额定出力，如果不及时发现和处理就有可能造成用户停电、设备损坏等事故。通过统计本地区变电检修班组近5年7—9月的工作量发现，几乎每周都有2—3趟的发热处理消缺工作。而这些发热处理工作需要设备处于检修状态，有些需要线路检修，有些需要整段母线陪停，甚至有时需要主变停役。这不仅加大了运行操作人员的工作量，而且大大增加的停电次数和时间，造成负荷的损失，影响各种指标考核等。因而，对造成隔离开关触头发热的原因进行分析，并采取相应的有效措施做到防患于未燃，已成为隔离开关安全运行乃至整个电力系统安全运行的重要课题之一。本文通过统计分析总结，对造成隔离开关触头发热的主要原因进行分析梳理，并提出了相应的事前防范措施和事后处理措施。
1 隔离开关触头发热原因
1.1 由于自然环境、人为操作不当等因素引起触头接触电阻增大
隔离开关触头的接触形式一般有3种接触形式：球面对平面的点接触、圆柱型对平面的线接触及平面问或球面间的面接触在小接触压力范围内。点接触的接触电阻较小，由图1可知，随着接触压力F的增大，接触电阻下降并不快：在线接触情况下，随着接触压力F的增大，不仅增大了接触面积，还增加了接触点数，故接触电阻下降较快。
图1 接触压力F与接触电阻R的关系
在额定电流一定的情况下，接触电阻越大，发热功率越高，也就越容易超出发热警戒线。
（1）在隔离开关触头发热的所有消缺工作中，尤以室外的占绝大部分，由于隔离开关触头长期裸露于大气中运行，受环境侵蚀较大。在工业发达地区，空气污染和酸雨现象严重，在沿海地区，空气含盐量比较高，这些都更加容易侵蚀触头，使接触面氧化使导体表面电阻增加，接触不良而发热。
（2）运行操作人员的技术水平参差不齐，部分人员不太懂防护闭锁装置。没有拉开闭锁销子就使劲拉合隔离开关，或者没有掌握好操作力度，用力过猛，使得隔离开关开闭过程中的电孤侵蚀触头严重，容易烧伤触头。所引起的机械冲击力会造成触头的变形、龟裂与剥落等机械磨损现象，引起触头压力降低，加大了触头的发热[1]。
（3）隔离开关安装人员施工没有做好，拧紧触指连接螺丝时用力不当，用力过小造成螺栓松动，过大使得接触面积减小，长期运行，容易引发发热。此外在运行过程中，导线受自然风力舞动或负荷变化而引起的连接螺丝松动，增大了接触处电阻受风力影响的故障。一般是发热触头处在隔离开关的出线侧，引线过长（> 3m ） 处于悬垂状态，大风时严重摇摆，滚动触指接触压力失衡，造成接触电阻增大发热。
1.2 涂抹导电物质不当造成隔离开关接触电阻增大发热
早期在检修安装中经常使用中性凡士林，在正常运行温度70℃就已经液化，使得隔离开关接触部位间产生间隙，灰尘和水分随之进入间隙中，增加了接触电阻，引起接头发热。而近些年使用的电力复合脂，当涂抹过厚时，经过运行操作，将在触指表面产生堆积，由此引起对触头放电，导致触头烧损发热。
2 防范及处理措施
2.1 基建阶段，金属监督等新技术提前介入，确保隔离开关零缺陷安装和投运
在隔离开关安装前，运用新型的金属监督手段加强设备管控。如可以采用X射线荧光法对隔离开关触指的镀银层进行检测，查验下镀层材质是否是银，镀层厚度是否符合相关的电力标准规范，若不符合，立即联系厂家要求更换。采用合金分析仪对触指固定螺栓的材质进行检测分析确认，确保螺栓合格，若不合格，及时更换合格的。
在隔离开关安装时，施工人员对隔离开关触头连接处施以适当的压力。尽量采用扭钜扳手判断压力，杜绝人为力量因素盲目仅将螺栓拧紧为止。不能拧的太紧，一般环境下，拧紧一点，环境温度高时，拧松一点。对于紧力如何选择，要看环境温度的变化[2]。对于环境温度变化较大的情况下，除了及时调整紧力外，主要的一条是严格按照接头接触电阻的测定，按照接触电阻的要求施加适当的压力。
2.2 运行阶段，加强巡视和红外测温，确保隔离开关运行操作标准规范
设备运行管理部门对运行中的隔离开关应进行巡视。在有人值班的配电所中应每班一次；在无人值班的配电所中，每周至少一次。日常巡视的内容，主要是观察有关的电流表，其运行电流应在正常范围内；其次根据隔离开关的结构，检查其导电部分接触良好，无过热变色，绝缘部分应完好，以及无闪络放电痕迹；再就是传动部分应无异常（无扭曲变形，销轴脱落等）。
在加强现场巡视检查的基础上，在每年的迎峰度夏前，采用必要的技术手段对运行中的隔离开关触头温度进行在线测量，如示温蜡片、红外线测温仪、红外线热成像仪等对一次设备进行全面普查，同时和当天的自然温度相结合比较分析，一旦温升超出触头的发热极限温度，立即把测温图（包括发热温度值、具体发热部位等）上报相关部门，由检修部门第一时间安排检修人员过来处理消缺，以防持续发热，导致缺陷扩大，形成隔离开关拉不开等问题，甚至引发大面积停电等社会事件。
同时，运行人员在操作时要注意用力适当，要严格按照操作步骤开展，具体来说： （1）在拉合刀闸操作前，刀闸由分位变合位时，运行人员应先进行2—3个操作循环。这是由于触头镀银层易氧化，在进行2—3个操作循环的过程中，相当于对触头进行机械打磨，除去触指表面的氧化物和污物，保证触头接触电阻的降低。
（2）运行人员在隔离开关操作过程中应迅速拉合，降低触头之间的燃弧时间。触头触指的损伤，大多与操作过程中燃弧时间过长、触头间频繁放电有关。在手动操作时应遵循慢一快一慢的过程，防止过大的操作冲击力，操作后应仔细检查触头的接触情况。
2.3 检修阶段，日常计划性检修与临抢修并用，确保隔离开关触头发热可控能控
（1）结合年度预防性试验对隔离开关进行检修、维护以缩短隔离开关检修周期。
（2）重点检查弹簧是否有疲劳现象。首先用肉眼检查弹簧的外观，应无锈、无过热、无变形，无异常后，用手捏两端的触指，查看弹性是否良好。发现弹性不佳或失去弹性，应及时更换。
（3）检修过程中，将镀银层较薄材质不良的触指，更换为镀银层满足要求的新型触指。检修过程中，对锈蚀的触指座定位件更换为不锈钢材质的定位件或做防锈处理。
（4）在触头发热紧急抢修时，应该仔细查看触头情况，然后采取相应的措施。
若接触面变色，有氧化层，说明接触面氧化使接触电阻增大，处理方法是卸下触头，用汽油清洗油污，然后置于氨水中浸泡15分钟，再用清水冲洗干净，最后涂一层中性凡士林以减少摩擦阻力，延长使用寿命[3]。若动触头存在旁击现象，可旋转固定触头的螺钉，或稍微移动支持绝缘子的位置，以消除旁击；三相不同期时，则可通过调整拉杆绝缘子两端的螺钉，借以改变其有效长度来克服。若触头压缩弹簧疲软，应调整压缩弹簧压力来实现，而夹紧的程度可用塞尺来检查，必要时应更换。若动静触头接触面小，应调整隔离开关使触头插入深度和接触面满足要求。隔离开关处于断开位置时，触头间拉开的角度或拉开距离不符合规定时，应通过拉杆绝缘子来调整。处理好后，测试下隔离开关接触电阻，并查阅相关的资料，确保在正常的工作范围内。
3 结束语
总之，解决隔离开关动静触头的发热缺陷，更多的还应结合工作现场实际对其进行完善化改造，通过运用金属监督、日常计划性检修、检修工艺管理及運行操作关键点控制和紧急抢修等手段，充分调动检修人员的主观能动性，加强相关技能培训，不断提高检修人员技术水平，以便能够快速“出招”给变电设备“退烧”，更好的保障电力系统的安全、稳定和可靠运行。
参考文献
1 王涛，陈名诚.GN22—10/3150型隔离开关发热分析[J].贵州电力技术，2006（3）：19-20
2 赵中义.电气设备接头发热原因的分析及处理[J].冶金动力，2007（6）：18-19
3 吴松林.隔离开关的常见故障[J].湖北电力，2009，33（4）：26-27
作者简介：
陈明旭（1983-）， 男，台州供电公司，台州黄岩，工程师，硕士研究生，所从事的工作为变电检修工作。
中图分类号：TM564.1
摘要：隔离开关触头发热现象在变电所现场普遍存在，严重影响着变电设备的安全、稳定运行。因而，对造成隔离开关触头发热的主要原因进行分析显得很有必要。笔者通过跟踪分析近几年本地区内的隔离开关运行检修情况，并借鉴其他相关资料，对触头发热原因进行了梳理总结，并提出了相应的事前防范措施和事后处理措施。
0 引言
高压隔离开关是发電厂和变电站电气系统中重要的开关电器，需与高压断路器配套使用，其主要功能是：保证高压电器及装置在检修工作时的安全，起隔离电压的作用。在变电所现场，其触头发热现象很普遍，从本地区变电设备运行管理部门反映的情况来看，有的甚至在60%的额定负荷下就会出现温升超出规定值，严重影响设备的安全运行和额定出力，如果不及时发现和处理就有可能造成用户停电、设备损坏等事故。通过统计本地区变电检修班组近5年7—9月的工作量发现，几乎每周都有2—3趟的发热处理消缺工作。而这些发热处理工作需要设备处于检修状态，有些需要线路检修，有些需要整段母线陪停，甚至有时需要主变停役。这不仅加大了运行操作人员的工作量，而且大大增加的停电次数和时间，造成负荷的损失，影响各种指标考核等。因而，对造成隔离开关触头发热的原因进行分析，并采取相应的有效措施做到防患于未燃，已成为隔离开关安全运行乃至整个电力系统安全运行的重要课题之一。本文通过统计分析总结，对造成隔离开关触头发热的主要原因进行分析梳理，并提出了相应的事前防范措施和事后处理措施。
1 隔离开关触头发热原因
1.1 由于自然环境、人为操作不当等因素引起触头接触电阻增大
隔离开关触头的接触形式一般有3种接触形式：球面对平面的点接触、圆柱型对平面的线接触及平面问或球面间的面接触在小接触压力范围内。点接触的接触电阻较小，由图1可知，随着接触压力F的增大，接触电阻下降并不快：在线接触情况下，随着接触压力F的增大，不仅增大了接触面积，还增加了接触点数，故接触电阻下降较快。
图1 接触压力F与接触电阻R的关系
在额定电流一定的情况下，接触电阻越大，发热功率越高，也就越容易超出发热警戒线。
（1）在隔离开关触头发热的所有消缺工作中，尤以室外的占绝大部分，由于隔离开关触头长期裸露于大气中运行，受环境侵蚀较大。在工业发达地区，空气污染和酸雨现象严重，在沿海地区，空气含盐量比较高，这些都更加容易侵蚀触头，使接触面氧化使导体表面电阻增加，接触不良而发热。
（2）运行操作人员的技术水平参差不齐，部分人员不太懂防护闭锁装置。没有拉开闭锁销子就使劲拉合隔离开关，或者没有掌握好操作力度，用力过猛，使得隔离开关开闭过程中的电孤侵蚀触头严重，容易烧伤触头。所引起的机械冲击力会造成触头的变形、龟裂与剥落等机械磨损现象，引起触头压力降低，加大了触头的发热[1]。
（3）隔离开关安装人员施工没有做好，拧紧触指连接螺丝时用力不当，用力过小造成螺栓松动，过大使得接触面积减小，长期运行，容易引发发热。此外在运行过程中，导线受自然风力舞动或负荷变化而引起的连接螺丝松动，增大了接触处电阻受风力影响的故障。一般是发热触头处在隔离开关的出线侧，引线过长（> 3m ） 处于悬垂状态，大风时严重摇摆，滚动触指接触压力失衡，造成接触电阻增大发热。
1.2 涂抹导电物质不当造成隔离开关接触电阻增大发热
早期在检修安装中经常使用中性凡士林，在正常运行温度70℃就已经液化，使得隔离开关接触部位间产生间隙，灰尘和水分随之进入间隙中，增加了接触电阻，引起接头发热。而近些年使用的电力复合脂，当涂抹过厚时，经过运行操作，将在触指表面产生堆积，由此引起对触头放电，导致触头烧损发热。
2 防范及处理措施
2.1 基建阶段，金属监督等新技术提前介入，确保隔离开关零缺陷安装和投运
在隔离开关安装前，运用新型的金属监督手段加强设备管控。如可以采用X射线荧光法对隔离开关触指的镀银层进行检测，查验下镀层材质是否是银，镀层厚度是否符合相关的电力标准规范，若不符合，立即联系厂家要求更换。采用合金分析仪对触指固定螺栓的材质进行检测分析确认，确保螺栓合格，若不合格，及时更换合格的。
在隔离开关安装时，施工人员对隔离开关触头连接处施以适当的压力。尽量采用扭钜扳手判断压力，杜绝人为力量因素盲目仅将螺栓拧紧为止。不能拧的太紧，一般环境下，拧紧一点，环境温度高时，拧松一点。对于紧力如何选择，要看环境温度的变化[2]。对于环境温度变化较大的情况下，除了及时调整紧力外，主要的一条是严格按照接头接触电阻的测定，按照接触电阻的要求施加适当的压力。
2.2 运行阶段，加强巡视和红外测温，确保隔离开关运行操作标准规范
设备运行管理部门对运行中的隔离开关应进行巡视。在有人值班的配电所中应每班一次；在无人值班的配电所中，每周至少一次。日常巡视的内容，主要是观察有关的电流表，其运行电流应在正常范围内；其次根据隔离开关的结构，检查其导电部分接触良好，无过热变色，绝缘部分应完好，以及无闪络放电痕迹；再就是传动部分应无异常（无扭曲变形，销轴脱落等）。
在加强现场巡视检查的基础上，在每年的迎峰度夏前，采用必要的技术手段对运行中的隔离开关触头温度进行在线测量，如示温蜡片、红外线测温仪、红外线热成像仪等对一次设备进行全面普查，同时和当天的自然温度相结合比较分析，一旦温升超出触头的发热极限温度，立即把测温图（包括发热温度值、具体发热部位等）上报相关部门，由检修部门第一时间安排检修人员过来处理消缺，以防持续发热，导致缺陷扩大，形成隔离开关拉不开等问题，甚至引发大面积停电等社会事件。
同时，运行人员在操作时要注意用力适当，要严格按照操作步骤开展，具体来说： （1）在拉合刀闸操作前，刀闸由分位变合位时，运行人员应先进行2—3个操作循环。这是由于触头镀银层易氧化，在进行2—3个操作循环的过程中，相当于对触头进行机械打磨，除去触指表面的氧化物和污物，保证触头接触电阻的降低。
（2）运行人员在隔离开关操作过程中应迅速拉合，降低触头之间的燃弧时间。触头触指的损伤，大多与操作过程中燃弧时间过长、触头间频繁放电有关。在手动操作时应遵循慢一快一慢的过程，防止过大的操作冲击力，操作后应仔细检查触头的接触情况。
2.3 检修阶段，日常计划性检修与临抢修并用，确保隔离开关触头发热可控能控
（1）结合年度预防性试验对隔离开关进行检修、维护以缩短隔离开关检修周期。
（2）重点检查弹簧是否有疲劳现象。首先用肉眼检查弹簧的外观，应无锈、无过热、无变形，无异常后，用手捏两端的触指，查看弹性是否良好。发现弹性不佳或失去弹性，应及时更换。
（3）检修过程中，将镀银层较薄材质不良的触指，更换为镀银层满足要求的新型触指。检修过程中，对锈蚀的触指座定位件更换为不锈钢材质的定位件或做防锈处理。
（4）在触头发热紧急抢修时，应该仔细查看触头情况，然后采取相应的措施。
若接触面变色，有氧化层，说明接触面氧化使接触电阻增大，处理方法是卸下触头，用汽油清洗油污，然后置于氨水中浸泡15分钟，再用清水冲洗干净，最后涂一层中性凡士林以减少摩擦阻力，延长使用寿命[3]。若动触头存在旁击现象，可旋转固定触头的螺钉，或稍微移动支持绝缘子的位置，以消除旁击；三相不同期时，则可通过调整拉杆绝缘子两端的螺钉，借以改变其有效长度来克服。若触头压缩弹簧疲软，应调整压缩弹簧压力来实现，而夹紧的程度可用塞尺来检查，必要时应更换。若动静触头接触面小，应调整隔离开关使触头插入深度和接触面满足要求。隔离开关处于断开位置时，触头间拉开的角度或拉开距离不符合规定时，应通过拉杆绝缘子来调整。处理好后，测试下隔离开关接触电阻，并查阅相关的资料，确保在正常的工作范围内。
3 结束语
总之，解决隔离开关动静触头的发热缺陷，更多的还应结合工作现场实际对其进行完善化改造，通过运用金属监督、日常计划性检修、检修工艺管理及運行操作关键点控制和紧急抢修等手段，充分调动检修人员的主观能动性，加强相关技能培训，不断提高检修人员技术水平，以便能够快速“出招”给变电设备“退烧”，更好的保障电力系统的安全、稳定和可靠运行。
参考文献
1 王涛，陈名诚.GN22—10/3150型隔离开关发热分析[J].贵州电力技术，2006（3）：19-20
2 赵中义.电气设备接头发热原因的分析及处理[J].冶金动力，2007（6）：18-19
3 吴松林.隔离开关的常见故障[J].湖北电力，2009，33（4）：26-27
作者简介：
陈明旭（1983-）， 男，台州供电公司，台州黄岩，工程师，硕士研究生，所从事的工作为变电检修工作。