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<内容摘要>：针对性地剖析了高压隔离开关在运行中所出现的各种主要故障及产生的原因，并提出了相应的措施。

高压隔离开关在电力系统中起着隔离电源、改变系统运行方式、分合小负荷电流、进行倒闸操作等重要作用。由于其操作原理和结构较简单，通常没有严格的大修周期规定，按惯例一般随主设备大修而进行。但随着近几年断路器的无油化改造、无人值班变电站改造及变电设备由定期检修制向状态检修制的逐步过渡，主设备的大修周期在逐渐延长，因而运行中的户外式隔离开关出现的问题大幅上升，直接影响系统的供电可靠性和安全性，更严重的甚至造成变电站一条母线全停的严重故障。

一、户外隔离开关的结构

户外高压隔离开关常用的有GW4、GW5、和GW1等系列。GW4-35型的户外高压隔离开关的外形如图所示。为了熄灭小电流电弧，该隔离开关安装有灭弧角条。采用的是三柱式结构。

1-角钢架 2-支柱瓷瓶 3-旋转瓷瓶 4-曲柄 5-轴套 6-传动装置 7-管形闸刀 8-工作动触头9、10-灭弧角条 11-插座 12、13-接线端 14-曲柄传动机构

二、户外式高压隔离常见的故障以及处理措施

(一)、拒分和拒合

1、机构及传动系统造成的拒分拒合传动系统主要存在的问题可归纳如下：

(1)在合闸时柱形触头顶住条形触指，使隔离开关不能合闸;另外合闸时柱形触头常会顶住触头块。

(2)在合闸时，两导电杆中心不是在一条线上而是呈“八”字形，使柱形触头与条形触指单边接触。

(3)操作费力，有不平衡、卡滞和严重晃动现象。

(4)操作传动系统部件损坏，如接头脱焊、拐臂断裂，连杆弯曲等。

(5)主隔离开关与接地刀闸之间的机械连锁失灵。

上述这些问题，有些将造成导电回路接触不良，使支持绝缘子受到附加弯曲应力，甚至断裂;有些会导致隔离开关拒合和拒分，严重影响安全运行。导致这些问题的主要原因分析如下：

(1)由于隔离开关条形触指弹簧锈断或弹性下降，使触头内条形触指的两边排列不整齐，各触指张开角度大小不一样，以致合闸时柱形触头被位于靠近触头中心线的条形触指顶住。当采用电动合闸时，将造成被顶住的条形触指顶弯，使隔离开关合闸不到位，同时还使两支持绝缘子受到水平方向的应力。曾发生过因此而造成支持绝缘子断裂的事故。

(2)操作时产生的冲击作用使传动系统的销子变形，轴孔因磨损而扩大，加上拉杆接头固定限拉螺母松动，分合操作限位螺钉机械磨损等问题，造成导电杆合闸不到位或合过头，于是两导电杆便不在同一中心线上而是呈“八”字形。另外由于转动支持绝缘子弯曲或绝缘子与法兰面不垂直，也会出现中间触头单面接触的情况。

(3)GW4系列隔离开关的传动系统主要由与操动机构输出轴相连的垂直转动轴、拐臂及同相和相间水平传动拉杆、隔离开关基座转动轴承座等组成。造成操作费力和转动不平衡的原因有：A相间和同相的水平传动拉杆与接头未焊接在同一中心线上，或水平传动拉杆弯曲，或相间的传动拉杆三相不在同一中心线上，这样将造成传动时三相运动不同步的别扭现象;B传动系统各转动轴销处及基座内的轴承座由于长年运行，缺乏润滑油润滑;C三相传动系统受到的阻力不相等，以致造成操作时隔离开关转动不平稳及卡滞现象。

(4)支持绝缘子弯曲及法兰面与绝缘子不垂直。

2、电气问题造成的拒分拒合

由于电气问题造成的拒分拒合原因：三相电源闸刀末合上;控制电源断线;电源保险丝熔断;热继电器动作切断电源;二次元件老化损坏使电气回路异常而拒动;电动机故障等。当上述原因造成电动机构分合闸时，电动机不启动，隔离开关拒动。

处理措施：电气二次回路串联的控制保护元器件较多，包括微型断路器、熔断器、转换开关、交流接触器、限位开关及联锁开关、热继电器以及辅助开关等。任一元件故障,就会导致隔离开关拒动。

处理措施：当按分合闸按钮不启动时，要首先检查操作电源是否完好，熔断器是否熔断，然后检查各相关元件。发现元件损坏时应更换,并查明原因。二次回路的关键是各个元件的可靠性，必须选择质量可靠的二次元件。

(二)、隔离开关分、合闸不到位或三相不同期

隔离开关分、合闸不到位或三相不同期原因有：分、合闸定位螺钉调整不当;辅助开关及限位开关行程调整不当;连杆弯曲变形使其长度改变，造成传动不到位等。

处理措施：检查定位螺钉和辅助开关等元件，发现异常进行调整，对有变形的连杆，应查明原因及时消除。此外，在操作现场，当出现隔离开关合不到位或三相不同期时，应拉开重合，反复合几次，操作时应符合要求，用力适当。如果还未完全合到位，不能达到三相完全同期，应戴绝缘手套，使用绝缘棒，将隔离开关的三相触头顶到位。同时安排计划停电检修。

(三)、隔离开关导电系统过热

隔离开关导电系统过热的原因有：1、隔离开关合闸时，因其触指弹簧长期处于受拉状态而疲劳，加上中间触指内进水，使弹簧严重生锈甚至锈断，造成触指接触压力下降，接触电阻上升，从而引起过热。在检修时，曾发现许多早期投运产品的触指弹簧现已锈断，条形触指因退火已变软和变形。2、条形触指与柱形触头接触不良。从检修中发现出现该种问题的主要原因有以下几种情况：A条形触指与术形触头单边接触，接触面减少了一半，引起大电流通过时过热;B由于操作频繁，分、合闸过程中，触头间产生的电弧烧损接触面造成接触不良;C条形触指与触头块之间固定的螺栓松动，引起该触面接触不良而进热。3、条形触指与柱形触头长期处于分闸状态时受到大气污染，由于表面氧化及脏污物的作用在接触面上形成电阻率较高的覆盖层，使合闸后造成中间触头过热。

处理措施：发现隔离开关的主导流接触部位有发热现象时，应汇报调度，设法减小转移负荷，加强监视，视具体情况不同采取相应措施：

35kVGW5隔离开关在运行中，经常出现隔离开关触指与触指座之间过热打火现象，非停电不能处理，既威胁着电网的安全运行，同时也对生产和经济效益造成损失。

GW5系列隔离开关一般采用拉簧式中间触头，此种闸刀的触指与触指座间靠弹簧拉力接触通过电流。造成接触面过热的主要原因：其一是受室外环境的影响，接触面氧化;其二，由于负荷性质和原因，不能停电保养使维护周期过长(一般两年);其三，负荷电流较大，加之事故情况下，大电流的冲击造成接触面间发热打火，这又造成弹簧退火，拉力减少，接触面间电阻增大进一步严重发热，形成恶性循环，最后必将导致触指烧坏。

针对此种情况，应采取加装分流带的处理方法，即在每个触指和触指座相应的地方，各钻一个6mm螺孔，然后用螺丝将叠起的铜质软连接片固定在触指与触指座之间,这样就起到了分流作用，从而减少了触指与触指座之间的电流。这种分流方法使触指与触指座之间的导电面积增大一倍，可以承受较大的负荷电流不致发热;又因它是用螺丝固定，从而有效避免了依靠弹簧拉力接触而形成的时间一长、弹簧疲劳、拉力变小、接触电阻增大、发热愈严重的情况。这种分流方法特别适用于承受大负荷电流而又长期带电运行的隔离开关。它简单易行、运行可靠、维护周期长、经济效益可观，具有很强的实用性和可操作性。

(四)、自动掉落合闸

一些垂直开合的隔离开关，在分闸位置时，遇到振动较大的情况，隔离开关可能会自动落下合闸。发生这种情况非常危险，尤其是当有人在停电设备上工作时，很可能造成人身伤害、设备损坏以及带地线合闸事故。

原因：处于分闸位置的隔离开关操作机构未加锁;机械闭锁失灵，如弹簧销子振动滑出。

处理措施：为防止此类情况出现，要求操作机构的闭锁装置应可靠，拉开隔离开关后必须加锁。

(五)、瓷柱电气和机械性能不良

1、外绝缘闪络

隔离开关外绝缘闪络，主要发生在棒式绝缘子上。由于外绝缘闪络，多次引起大面积停电事故。造成外绝缘闪络的原因，主要是瓷柱的爬电距离和对地绝缘距离不够。

防止措施：主要是开发新型瓷柱，以增加爬电距离和瓷柱高度、提高整体绝缘水平。

2、瓷柱断裂

瓷柱断裂是危害性最大的一种故障，它往往会造成母线短路而引发母线停电、变电所或发电厂停电等重大事故，还会损坏相邻的电气设备或伤及操作人员。断裂的原因为应力的作用：

(1)、水泥胶装剂膨胀产生的应力

法兰和瓷柱是用水泥胶装剂胶装的，由于水泥胶装剂夹在法兰和瓷柱中间，膨胀受约束，必然在胶装部位产生应力。又由于胶装质量不良，例如，有的未加缓冲垫;有的定位木楔，断在里面未拿掉，有的露在外边或只有一层薄薄的水泥;有的只胶装了法兰口一圈，里面没有胶装剂。瓷柱中有夹层夹渣，瓷柱在挤制过程中，因过于光滑，使瓷柱产生夹层，这种夹层在外面不容易发现。瓷柱可能在有夹层的地方断裂。夹渣引起断裂是因为夹渣周围必然有微裂纹，这种微裂纹在外力的作用下产生应力集中，使裂纹发展，最后断裂。

(2)、温度差引起的应力

由于铸铁法兰、胶装剂、电瓷的膨胀系数不同，所以当温度降低时，它们的收缩量不同，铸铁的收缩量大，瓷柱的收缩量小，因而瓷柱的收缩约束了铸铁的收缩。

(3)、操作引起的应力

这种应力是由操作产生的，它是暂态量。若隔离调整不当，会使操作应力增大。

处理措施：

a、加装补强柱：在隔离开关支柱旁再加一支补强柱，以防止发生一支断裂而造成的单相短路事故;

b、采用高强度瓷柱：目前有的厂家生产成型的高强瓷有相对普通瓷增强50强度及100强度两种，都可供改造普通瓷柱用。根据技术经济比较，认为选择50高强瓷是改造普通瓷柱的最佳方案，因为这种方案的工作量最小、费用最低

c、采用超声波无损探伤仪对瓷柱进行检测，测试不合格的瓷柱应立即更换。涂专用防护胶。在探伤诊断良好的基础上，在瓷柱所在水泥结合面处涂敷绝缘子专用防护胶。它的主要成分为改性硅橡胶，其优点为具有很强的憎水迁移性，加上专用胶后，具有常温固化、温度适应范围大、不老化、不起层、粘结力强、憎水性强的优点，不像硅油那样吸附灰尘、污染其他设备，对瓷柱所有水泥结合面有较好的防护作用，能延长瓷柱的使用寿命。

d、安装单位应保证加固支持绝缘子上部的引线托架安装行水平、不倾斜。该支持瓷瓶底部支持槽钢应选用抗弯强度高的槽钢且安装应水平。

e、运行时，应尽量减少不必要的倒母线操作，减少对瓷瓶的冲击应力;检修时应尽量采用手动慢动操作。

三、高压隔离开关的巡视项目

为了预防高压隔离开关在运行中发生故障，引起大面积的停电，各变电系统应加强日常检查和巡视，主要项目有：

l、当隔离开关通过较大负荷时应注意检查合闸状态。

2、开关隔离开关接触严密无弯曲发热变色等异常现象。

3、支持绝缘于等应清洁无裂纹损坏。

4、所有的示温腊片。腊帽无熔化，特别是铜铝接头应严格检查。

5、在高温负荷下和对接头有怀疑时应进行温度测量。

6、母线连接处应无松动脱落现象。

7、开关隔离开关的传动机构应正常。

8、接地线应良好。

9、发生事故及天气骤变，按特殊巡视检查。

10、对新投运的隔离开关，安装单位应对隔离开关的导电回路进行重点检查，例如解体检查中间触头及其触头弹簧是否完好、组装是否正确、条形触头的固定是否牢靠等。调试时应注意防止中间触头合闸时单边接触。

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，并熟练掌握了相应的故障发生时的处理措施，才能有针对性地强化制造、安装和检修时的工艺质量管理，从而也才能最终确保电网运行的安全性和可靠性。