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隔离开关导电回路软连接发热原因分析及处理

2018-10-21周霖李晓峰

科技信息·下旬刊 2018年8期
关键词:隔离开关处理

周霖 李晓峰

摘要:根据我国电力系统运行的统计与分析,高压隔离开关时常会产生一系列使用故障。其中导电回路软连接发热是关键故障之一。作为电力系统重要设施的隔离开关,主要可以发挥检修隔离、切合小负荷用电设施等性能。由于其长时间负荷操作,加之外部环境带来的一定影响,产生了严重的使用问题,若对其不进行干预必将威胁设备运行安全。故本文基于隔离开关,对其运行中容易出现的发热故障有效分析,并提出合理的处理建议。

关键词:隔离开关;导电回路软连接;发热原因;处理

引言:

在变电设备中,隔离开关这一设备容易受到环境气候因素的影响,由于没有必要的遮挡,造成其更加容易受到各种恶劣天气的影响。另外,加之不科学的设计、材料老化以及不能定时维护等,直接造成隔离开关在使用中发生一系列故障。因此隔离开关导电回路软连接位置出现发热问题是威胁电网安全运作的主要影响,需要对其可靠性有效保证。

一、隔离开关结构

本文提及的一种隔离开关导电回路结构具体包括一对导电臂,其中一段与触头或者是触指进行连接,这一触头与触指与断开及导通导电臂密切配合;主要创新之处在于,这里所指的导电臂包括一对内部开口的槽型材料;另一端与接线座连接固定,这一接线座具体是指口字型铝型材料结构,可以将能够移动的导电杆放置在接线座中心,利用软连接共同联系导电杆和导电臂。这一结构优势具有开放特点的槽型材料构成了导电臂,选择口字型铝型材料作为接线座,在相同流通截面应用产品,一定程度扩大了散热范围,使产品不断提升温度[1];零部件基本选择型材结构,降低了投入成本,不会产生铸件问题,质量也逐步提升了稳定性。

二、引起发热的常见原因

(一)制造技术带来的发热

为了避免金属铜对开关软连接造成严重氧化,应当选择外部层次镀锡技术。目前对导电部分的镀锡厚度与技术要求缺少严格的规定,尤其是在具体操作中,依然借助人工操作完成。通常会产生不够均匀的镀锡厚度,甚至一部分位置发生凸起现象。在出厂安装操作时尚未经过严格检查,接通电源操作以后出现发热,由于锡熔点相对偏低,造成运作以后发生热熔化,进一步降低了接触面,持续扩大的接触电阻会出现发热现象。一般在辫状软连接中这一发热原因具有一定的普遍性。具体锡熔化现象见图1。

(二)设计工艺产生的发热

连接方法也是出现发热的另一原因。一部分厂商通常选择在固定接触面连接攻丝方法实施操作,由于导电材料造成的约束,一般只能产生8mm左右的深度[2]。一是缺少较强的固定程度,二是安装操作中即便是牢固进行了固定,运作以后也会逐渐发生松动。比如衡山采取的隔离开关选择了这种固定方式,使用三年以后发生了类似发热问题。公司对其进行了技术改革。另外攻丝连接方式也在山城隔离开关中应用,在运作过程中发生了数次发热问题。根据有关数据统计,这种固定连接方式一般可以产生82%的发热率。

(三)材料与结构产生的发热

辫式与叠式结构对比前者发热更加容易。主要原因是这一结构包括了大量的细小的铜丝,在空气中形成了大规模的暴露面积,发生氧化的概率也更高。若生产厂商选择的材质相对低劣,回路金属部分必将产生大量杂质,运作过程中氧化现象更加严重,直接对导向流通功能造成较大影响,发热问题不可避免。

(四)安装或验收不合格造成的发热

1.安装验收

在具体验收操作中,通常仅严格检查接头或者是接线板位置,相对来讲检查软连接十分困难,有关人员为了省事,也可能是对厂家过度信任,尚未仔细检验接触面的平整度,极有可能无法快速发现发热产生的位置[3]。

2.螺丝缺少紧固性

出厂或者安装操作中无法认真全面检查流通阶段的全部螺丝是否紧固,尤其是软连接位置的紧固,甚至需要对与一部分零件组合才可以紧固,或者是没有采取力矩扳手工具,手动紧固力度严重不足,直接降低了紧固力度,进一步增加了接触电阻面积,在实际操作中容易发热。

3.接触面不够光滑平整

在制造开关过程中控制不够严格,尤其是加工操作钻眼时,尚未及时清除金属零部件的毛刺,或者是零件自身不够平整,尚未对接触面进行甚至无法开展更加深入地检查,在成品设备组装过程中,减少了接触面积,造成发热。

4.无法科学涂抹导电膏

安装或者是维修开关的过程中,为了对回路稳定性有效保证,应将电力复合脂适度涂抹在导电位置,但是需要注意涂抹量,禁止较多堆积,否则时间稍长,必将在这一位置产生大量干燥的污垢,对通行水平造成不同程度的影响[4]。

三、对应处理措施

(一)制造加工措施

由于比較容易控制机械制造的镀锡技术,并且应当保持均匀光滑的镀锡操作厚度,技术十分先进,可以对镀锡操作优先思考。但是由于操作条件造成的约束,一些生产厂商只能使用搪锡技术,为此产生以下要求:操作之前认真清洁处置加工设施,尤其是应当剔除带有毛刺的软导线,加热锡锅温度,并且保持温度的恒定,在操作中应当在锅内完全浸入设备并且轻微摆动,大概时间是10-20s。取出以后通过薄磷铜片除去已经搪锡的部分残渣,并且刮平表面。保证软连接搪锡形成均匀的厚度,并对这一厚度严格检查,禁止产生凸起的锡团;正式安装之前,应当科学处理接触面,采取平锉轻轻抹去不平整的接触面,保证形成良好的导电性。

(二)设计措施

要想对固定连接攻丝方式有效改进,应当对螺栓加螺母的连接方式积极改变。针对之前采取攻丝连接的开关,应当结合其使用情况,逐一更改,具体方法是改正软连接以及重新固定打孔。通过分析柳岸供电公司改变隔离开关的情况,获得最佳的使用效果,经过2年的时间没有产生发热现象。

(三)选择材料与结构措施

从现场操作状况分析,由于铜辫结构软连接非常容易出现腐蚀问题,发热概率明显比片式结构大,制造厂商可以尽可能避免使用这种材料,并对片式结构逐步改进。在材料选择方面,也需要对购买过程严格控制,认真检测导电材料的纯度,在设备上使用满足规定要求的材料。

(四)其他措施

1.安装和验收措施

正式安装之前,结合具体规定平整处理接触面,并且严控复合脂涂抹量,通过力矩扳手对开光每个导电位置积极紧固。若安装工作由其他建设单位复杂,交接检查过层中应当对软连接安装操作认真验证,包括接触面的平整程度,必须认真拆除检查,绝不能轻视。安装操作以后应当检测接触电阻,根据厂家说明书,选择大电流法进行测量。

2.运作巡视措施

开关正式投入使用以后,应当定期进行巡视以及开展红外测温操作。在大负荷阶段开展巡视时, (下转第页)

(上接第页)应当使用望远镜对软连接位置是否存在没有熔化的锡珠进行检查,查看铜辫有无变绿氧化现象,观察其他材料是否发生变色反应等。一经出现问题必须及时呈报对缺陷科学解决;定期实施红外测温,一些开关的软连接位置出现在接线板内部,红外测温需要选择不一样的角度多次开展测量,并且认真记录或者保存结果,从而可以更好地比较各种检测结果。

四、结束语

综合分析,导电回路软连接发热问题十分普遍,并且也无法预估和预测,必须定期对其开展检查与维护。其中引起发热的原因有很多,包括制造手段、设计工艺、材料选择等因素。因此,必须对其结构设计不断改进,选择最优质材料以及不断提升制造水平整体考虑。此外,还需要其应用条件积极改进,进一步提升产品对环境影响积极抵御的能力,从而促使隔离开关满足使用要求,并且可以安全进行应用。

参考文献:

[1]韩玉兰,芦兴,路灿.高压开关柜隔离触头温度红外检测系统的研制 [J].高压电器,2015(6):578-581.

[3]梁方建,张道乾.GW5—110型隔离开关触头发热缺陷分析及检修处理 [J].高压电器,2017(1):88-90.

[3]李健.GW4-10型隔離开关故障现象及预防处理[J].甘肃科技,2015(1):84-85.

[4]张霁月,孙正来,卫功存.GW4型隔离开关触头发热原因分析及处理[J].安徽电气工程职业技术学院学报,2016(1):16-19

作者简介:

周霖,女(1985-07),本科,助理工程师,主要从事变电一次设备试验、安全工器具校验工作;

李晓峰,男(1983-07),本科,助理工程师,主要从事变电一次设备试验工作。

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