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【摘 要】 本文介绍了户外高压隔离开关在操作中频繁出现拒分合、直流系统接地、控制回路故障和触头发热等故障现象，分析了户外隔离开关拒分合、直流系统接地和发热等故障的原因，提出了相应的处理措施，从而消除了隔离开关的事故隐患，避免造成电力生产事故，针对GW7型隔离开关主闸刀弹簧的更换设计出一种实用工具，使主闸刀弹簧的更换方便快捷，提高了维修效率，确保了电力系统的安全运行。
【关键词】 高压户外隔离开关；机械故障；维修工具；设计研发
前言：
隔离开关又叫隔离刀闸，其主要作用是保证高压设备检修时工作人员的安全，在需要检修的设备和其他带电部分之问，用隔离开关构成一个明显的断开点，给工作人员提供足够大绝缘问隔。隔离开关是在变电站、输配电线路中与断路器配合使用的一种主要设备。在长期运行中，由于各种原因可能会导致隔离开关出现各种故障，给电网的安全稳定运行和人身安全造成很大的安全隐患。
一、隔离开关的常见故障
隔离开关的常见故障有四个方面：（1）拒分合故障；（2）控制回路故障；（3）发热故障；（4）锈蚀故障，其常见故障结构图如图1所示。
1、隔离开关拒分合故障
隔离开关拒分合故障是隔离开关常见的故障之一，多数是由于机构传动部分卡滞、转动轴锈死、动静触头摩擦力过大或操作机构压力降低引起的。经过多年的运行情况来看，上述系列的隔离开关故障率较高，主要体现在操作方面，大多数都出现过因操作用力过大，容易切断中相拐臂轴销。
2、控制回路故障
隔离开关的控制回路故障主要表现在隔离开关的二次控制回路方面，主要集中在直流回路接地，交流回路短路，操作回路有关接点、按钮接触不良，微动开关接触不良、不能正确切换或操作电源熔断器、保险丝熔断等故障，造成隔离开关分合困难。引起二次控制回路故障的原因很多，可分为人为因素和自然因素，人为因素主要表现在施工、验收等环节，没有严格按照要求及有关制度进行施工、验收，导致接线端了松动、电缆破损等隐患；自然因素主要是由于开关运行时间久，环境恶劣容易造成控制回路接线端了绝缘基座绝缘老化，导致绝缘降低，影响隔离开关的正常运行。
3、隔离开关接触部分发热
隔离开关发热与设备所在地的环境、运行负荷、运行年限、操作方法等因素有关，主要原因表现在如下方面：接触面氧化使电阻增大、动静触头接触面调节过小或负荷过大、触头的压缩弹簧弹性降低、在拉合过程中，电弧烧伤触头或用力不当使接触不正，引起触头压力降低。
4、锈蚀故障
机构、传动杆和齿轮盘等部件的锈蚀也是造成操作失灵、关合闸不到位的重要原因。部件的锈蚀造成转动和传动部件卡涩，零部件机械强度降低，甚至部件变形损坏，另外机构箱内的辅助开关接点受潮腐蚀氧化，接触不良造成保护装置PT电压不能切换到位等现象。引起锈蚀故障原因主要是隔离开关长期运行在户外恶劣环境中，刀闸维护不当、机构箱门密封不严、加热器损坏、浸渍雨水。
二、隔离开关的常见故障处理
1、隔离开关拒分合故障处理措施
对于传动部件卡涩及锈蚀，应该加强平时对户外隔离开关传动部件的维护，加适量润滑油后，轻轻操作，逐步对活动部位进行清洗，更换损坏严重的部件。
对于动静触头摩擦力过大，此故障在上述型號型隔离开关上表现尤为突出，处理方法是将动静触头用汽油清洗干净，调整动静触头插入深度；在条件允许的情况下，可以通过对隔离开关进行大修或更换隔离开关来解决隔离开关允许时问久、传动部件老化的问题。
对于隔离开关操作机构压力降低造成隔离开关关合困难的，应将其压力处理恢复正常后进行操作，不能处理或电动操作机构的电机故障时，可以改为手动操作。
2、控制回路故障处理措施
据统计，造成户外隔离开关直流接地和交流短路故障大部分是由于电动操动机构箱门密封胶边老化掉落、密封不严、氧化锈蚀等原因造成结构箱内潮湿、绝缘降低引起的。针对这种情况，要做好定期检修、维护、防潮等工作，加强雨雾天气的特巡工作。
由于隔离开关的控制回路中存在利用断路器和接地开关的辅助触点来闭锁隔离开关的回路，所以对于由于二次回路故障导致隔离开关操作困难，运行人员首先要检查操作是否正确，确保能够满足解锁条件；控制回路故障处理流程如图2所示。
根据隔离开关机构箱交流接触器是否励磁判断是操作控制回路故障还是电动机控制回路故障。当交流接触器励磁动作，说明操作控制回路没有问题，故障点在电动机控制回路或者一次设备上；当交流接触器的励磁不动作时，则说明故障点在操作控制回路上，可以根据结合控制回路图去查找故障。
检查并确保隔离开关的操作电源正常，断开操作电源空气开关，以防隔离开关误动。在机构箱将远方就地操作把手由“远方”打至“就地”，用五防钥匙使控制回路五防接点接通，按下机构箱就地合闸按钮，使回路接通，根据控制回路图检查控制回路上的每一个元件引出端了排的接线点。从正电源依次开始测量其电压，测量到正电压说明回路能够顺利经过测试元件说明接点完好，当测量元件一侧为正电压，另一侧为负电压或者只有儿伏的虚电压时说明故障点就在这个元件上，然后排除故障。
3、发热及锈蚀故障处理措施
合隔离开关后必须详细检查隔离开关确已合闸到位，带负荷后要对触头和握手进行红外测温，防止隔离开关发生过热现象。对于发热故障的隔离开关要根据不同的情况进行处理：（1）对于双母线接线方式母线侧刀闸发热，则可以通过将负荷转移至另一母线上运行，拉开发热隔离开关。检修发热隔离开关，应将母线及其回路中的断路器停电。（2）单母线接线方式母线侧刀闸发热，应联系调度降低负荷或线路停电做检修处理。如不能停电和降低负荷，应加强监视，在发热严重的情况下，可以作为事故处理，进行停电检修。（3）要正常操作，电动操作隔离开关时防止刀闸在操作转动过程中突然停止转动产生电弧，损坏隔离开关。（4）对操作机构箱做好防水、防潮措施，防止雨水浸渍、潮气进入、接线端了锈蚀氧化。 三、实用发明-GW7型隔离开关主闸刀弹簧更换工具--技术交底书
1、发明或者实用新型的名称
GW7型隔离开关主闸刀弹簧更换工具
2、所属技术领域
工具主要用于更换变电站GW7型隔离开关主闸刀弹簧。
3、背景技术
GW7型隔离开关主闸刀内部存在一个弹簧（图3），依靠弹簧的力量使静触头转动，实现合闸。当弹簧老化后需要进行更换。主闸刀位于隔离开关顶部，更换时需要高空作业。现有更换方法为携带撬棍爬到高空，将旧弹簧卸下后，利用撬棍压缩新弹簧，将压缩好的弹簧更换上去。并没有专用的更换工具。
4、发明目的
现有的利用撬棍更换弹簧的方法主要存在以下问题；
（1）撬棍非常笨重，重量为3～5KG，高空作业时不易携带。
（2）主闸刀内部空间狭小，更换时撬棍不易操作。
（3）取下旧弹簧时，由于弹簧压缩受力，取下过程中弹簧易弹出伤人。
（4）更换新弹簧时，需要将弹簧压缩后方可装上。利用撬棍压缩弹簧费时费力，且有伤人风险。
新发明主要需要：
（1）设计轻巧，便于高空作业携带。
（2）更换过程中弹簧不能弹出伤人。
（3）更换弹簧需省时省力。
5、技术方案
新工具由不锈钢钢板加工而成。钢板厚度约为11mm。钢板一侧有开口，开口的内部一半宽度略小于弹簧直径，另一半宽度略大于弹簧直径，深度略大于弹簧直径，开口中心为半圆形。工具四周有五个圆形孔，可以穿过螺丝（图1、2），保证压缩时稳定。
使用時将两片工具分别卡在弹簧两头，在圆形孔中穿过螺丝后上紧螺母。使用扳手紧固螺丝即可压缩弹簧（图6）。
更换弹簧时先将旧弹簧压缩再卸下。然后压缩新弹簧，将其更换上。
6、有益效果
新型工具重量仅为1KG，远小于撬棍的3～5KG。高空作业时便于携带；卸旧弹簧时弹簧被压缩后即被固定，不会弹开伤人；安装新弹簧时使用新工具便于压缩，更换省时省力。
7、图面说明
8、最佳实施方式
使用时将工具卡在弹簧两侧，穿上螺丝与螺母（图5），然后紧固螺丝压缩弹簧（图6）。更换时先将旧弹簧压缩固定，避免弹簧弹开，再将新弹簧压缩进行更换，全部安装完毕后即可拆下工具。
四、结语
针对GW7型隔离开关在运行中出现的问题，对该型号隔离开关的传动部分主闸刀弹簧更换的实用工具进行了一系列的完善化改造，收到了显著的效果。通过此次完善化改造设计，大大提高了设备维修水平，对解决GW7型隔离开关在故障维修中存在的速度与质量问题具有借鉴意义。
参考文献：
[1]陈爽GW7-220隔离开关完善化改造[J].华中电力，2003（2）：66-67.
[2]吴松林.隔离开关的常见故障处理[J].湖北电力，2009，33（4）：26-27.
【关键词】 高压户外隔离开关；机械故障；维修工具；设计研发
前言：
隔离开关又叫隔离刀闸，其主要作用是保证高压设备检修时工作人员的安全，在需要检修的设备和其他带电部分之问，用隔离开关构成一个明显的断开点，给工作人员提供足够大绝缘问隔。隔离开关是在变电站、输配电线路中与断路器配合使用的一种主要设备。在长期运行中，由于各种原因可能会导致隔离开关出现各种故障，给电网的安全稳定运行和人身安全造成很大的安全隐患。
一、隔离开关的常见故障
隔离开关的常见故障有四个方面：（1）拒分合故障；（2）控制回路故障；（3）发热故障；（4）锈蚀故障，其常见故障结构图如图1所示。
1、隔离开关拒分合故障
隔离开关拒分合故障是隔离开关常见的故障之一，多数是由于机构传动部分卡滞、转动轴锈死、动静触头摩擦力过大或操作机构压力降低引起的。经过多年的运行情况来看，上述系列的隔离开关故障率较高，主要体现在操作方面，大多数都出现过因操作用力过大，容易切断中相拐臂轴销。
2、控制回路故障
隔离开关的控制回路故障主要表现在隔离开关的二次控制回路方面，主要集中在直流回路接地，交流回路短路，操作回路有关接点、按钮接触不良，微动开关接触不良、不能正确切换或操作电源熔断器、保险丝熔断等故障，造成隔离开关分合困难。引起二次控制回路故障的原因很多，可分为人为因素和自然因素，人为因素主要表现在施工、验收等环节，没有严格按照要求及有关制度进行施工、验收，导致接线端了松动、电缆破损等隐患；自然因素主要是由于开关运行时间久，环境恶劣容易造成控制回路接线端了绝缘基座绝缘老化，导致绝缘降低，影响隔离开关的正常运行。
3、隔离开关接触部分发热
隔离开关发热与设备所在地的环境、运行负荷、运行年限、操作方法等因素有关，主要原因表现在如下方面：接触面氧化使电阻增大、动静触头接触面调节过小或负荷过大、触头的压缩弹簧弹性降低、在拉合过程中，电弧烧伤触头或用力不当使接触不正，引起触头压力降低。
4、锈蚀故障
机构、传动杆和齿轮盘等部件的锈蚀也是造成操作失灵、关合闸不到位的重要原因。部件的锈蚀造成转动和传动部件卡涩，零部件机械强度降低，甚至部件变形损坏，另外机构箱内的辅助开关接点受潮腐蚀氧化，接触不良造成保护装置PT电压不能切换到位等现象。引起锈蚀故障原因主要是隔离开关长期运行在户外恶劣环境中，刀闸维护不当、机构箱门密封不严、加热器损坏、浸渍雨水。
二、隔离开关的常见故障处理
1、隔离开关拒分合故障处理措施
对于传动部件卡涩及锈蚀，应该加强平时对户外隔离开关传动部件的维护，加适量润滑油后，轻轻操作，逐步对活动部位进行清洗，更换损坏严重的部件。
对于动静触头摩擦力过大，此故障在上述型號型隔离开关上表现尤为突出，处理方法是将动静触头用汽油清洗干净，调整动静触头插入深度；在条件允许的情况下，可以通过对隔离开关进行大修或更换隔离开关来解决隔离开关允许时问久、传动部件老化的问题。
对于隔离开关操作机构压力降低造成隔离开关关合困难的，应将其压力处理恢复正常后进行操作，不能处理或电动操作机构的电机故障时，可以改为手动操作。
2、控制回路故障处理措施
据统计，造成户外隔离开关直流接地和交流短路故障大部分是由于电动操动机构箱门密封胶边老化掉落、密封不严、氧化锈蚀等原因造成结构箱内潮湿、绝缘降低引起的。针对这种情况，要做好定期检修、维护、防潮等工作，加强雨雾天气的特巡工作。
由于隔离开关的控制回路中存在利用断路器和接地开关的辅助触点来闭锁隔离开关的回路，所以对于由于二次回路故障导致隔离开关操作困难，运行人员首先要检查操作是否正确，确保能够满足解锁条件；控制回路故障处理流程如图2所示。
根据隔离开关机构箱交流接触器是否励磁判断是操作控制回路故障还是电动机控制回路故障。当交流接触器励磁动作，说明操作控制回路没有问题，故障点在电动机控制回路或者一次设备上；当交流接触器的励磁不动作时，则说明故障点在操作控制回路上，可以根据结合控制回路图去查找故障。
检查并确保隔离开关的操作电源正常，断开操作电源空气开关，以防隔离开关误动。在机构箱将远方就地操作把手由“远方”打至“就地”，用五防钥匙使控制回路五防接点接通，按下机构箱就地合闸按钮，使回路接通，根据控制回路图检查控制回路上的每一个元件引出端了排的接线点。从正电源依次开始测量其电压，测量到正电压说明回路能够顺利经过测试元件说明接点完好，当测量元件一侧为正电压，另一侧为负电压或者只有儿伏的虚电压时说明故障点就在这个元件上，然后排除故障。
3、发热及锈蚀故障处理措施
合隔离开关后必须详细检查隔离开关确已合闸到位，带负荷后要对触头和握手进行红外测温，防止隔离开关发生过热现象。对于发热故障的隔离开关要根据不同的情况进行处理：（1）对于双母线接线方式母线侧刀闸发热，则可以通过将负荷转移至另一母线上运行，拉开发热隔离开关。检修发热隔离开关，应将母线及其回路中的断路器停电。（2）单母线接线方式母线侧刀闸发热，应联系调度降低负荷或线路停电做检修处理。如不能停电和降低负荷，应加强监视，在发热严重的情况下，可以作为事故处理，进行停电检修。（3）要正常操作，电动操作隔离开关时防止刀闸在操作转动过程中突然停止转动产生电弧，损坏隔离开关。（4）对操作机构箱做好防水、防潮措施，防止雨水浸渍、潮气进入、接线端了锈蚀氧化。 三、实用发明-GW7型隔离开关主闸刀弹簧更换工具--技术交底书
1、发明或者实用新型的名称
GW7型隔离开关主闸刀弹簧更换工具
2、所属技术领域
工具主要用于更换变电站GW7型隔离开关主闸刀弹簧。
3、背景技术
GW7型隔离开关主闸刀内部存在一个弹簧（图3），依靠弹簧的力量使静触头转动，实现合闸。当弹簧老化后需要进行更换。主闸刀位于隔离开关顶部，更换时需要高空作业。现有更换方法为携带撬棍爬到高空，将旧弹簧卸下后，利用撬棍压缩新弹簧，将压缩好的弹簧更换上去。并没有专用的更换工具。
4、发明目的
现有的利用撬棍更换弹簧的方法主要存在以下问题；
（1）撬棍非常笨重，重量为3～5KG，高空作业时不易携带。
（2）主闸刀内部空间狭小，更换时撬棍不易操作。
（3）取下旧弹簧时，由于弹簧压缩受力，取下过程中弹簧易弹出伤人。
（4）更换新弹簧时，需要将弹簧压缩后方可装上。利用撬棍压缩弹簧费时费力，且有伤人风险。
新发明主要需要：
（1）设计轻巧，便于高空作业携带。
（2）更换过程中弹簧不能弹出伤人。
（3）更换弹簧需省时省力。
5、技术方案
新工具由不锈钢钢板加工而成。钢板厚度约为11mm。钢板一侧有开口，开口的内部一半宽度略小于弹簧直径，另一半宽度略大于弹簧直径，深度略大于弹簧直径，开口中心为半圆形。工具四周有五个圆形孔，可以穿过螺丝（图1、2），保证压缩时稳定。
使用時将两片工具分别卡在弹簧两头，在圆形孔中穿过螺丝后上紧螺母。使用扳手紧固螺丝即可压缩弹簧（图6）。
更换弹簧时先将旧弹簧压缩再卸下。然后压缩新弹簧，将其更换上。
6、有益效果
新型工具重量仅为1KG，远小于撬棍的3～5KG。高空作业时便于携带；卸旧弹簧时弹簧被压缩后即被固定，不会弹开伤人；安装新弹簧时使用新工具便于压缩，更换省时省力。
7、图面说明
8、最佳实施方式
使用时将工具卡在弹簧两侧，穿上螺丝与螺母（图5），然后紧固螺丝压缩弹簧（图6）。更换时先将旧弹簧压缩固定，避免弹簧弹开，再将新弹簧压缩进行更换，全部安装完毕后即可拆下工具。
四、结语
针对GW7型隔离开关在运行中出现的问题，对该型号隔离开关的传动部分主闸刀弹簧更换的实用工具进行了一系列的完善化改造，收到了显著的效果。通过此次完善化改造设计，大大提高了设备维修水平，对解决GW7型隔离开关在故障维修中存在的速度与质量问题具有借鉴意义。
参考文献：
[1]陈爽GW7-220隔离开关完善化改造[J].华中电力，2003（2）：66-67.
[2]吴松林.隔离开关的常见故障处理[J].湖北电力，2009，33（4）：26-27.