摘要：隔离开关是电力系统中应用最为广泛的电气设备之一，由于户外环境恶劣，导电回路发热是隔离开关最为常见的故障之一。随着智能化的不断提升，触头测温、在线监测与过热处理技术是未来解决敞开式隔离开关过热缺陷的几种有效办法。
The disconnector is one of the most widely used electrical equipment in the power system.Due to the harsh outdoor environment，the conduction loop heating is one of the most common faults of the isolating switch.With the continuous improvement of intelligence，contact temperature measurement，on-line monitoring and overheat treatment technology are several effective ways to solve the overheating defects of disconnector in the future.
关键词：隔离开关；发热分析；过热处理技术
引言
近年来随着用电量不断攀升，电力负荷越来越大，隔离开关长期处于高负荷的工作状况下，导电回路很容易发热，严重威胁到设备及电网的安全运行。通过对导电结构发热进行科学的分析，研究推广触头测温、在线监测与过热处理技术等，不仅能实现在隔离开关带电情况下对其过热缺陷的处理，而且能有效地控制了作业风险，减轻了作业人员劳动强度，降低了检修成本，提升了运维专业精益化管理水平，确保了电网安全稳定运行。
1 隔离开关常见的发热故障与分析
隔离开关发热故障主要跟电网运行环境有关，风沙严重、沿海腐蚀环境、设备运行负荷、设备运行年限以及操作不当等都有可能导致设备出现发热，发热实测温度一般都会超过100℃，严重者，应立即停电检修，消除缺陷。
隔离开关易发生过热的部位主要有触头触指接触部位、导电盘转动部位、接线座软连接部位、接线端子与母线金具部位等，经统计，80%的发热均发生在导电接触部位，纠其原因主要有以下几种情形。
1.1 触头弹簧失效导致的接触压力降低，接触电阻增大导致发热。这个缺陷主要发生在十多年前的内拉式触指弹簧结构老产品上，由于触指弹簧外绝缘的老化与破损，造成触指弹簧的长期分流，进而弹性降低甚至失效，触头触指的接触电阻急剧增大产生发热。此类结构在国家电网公司十八项反事故措施中提及，不推荐该结构的继续使用，目前国内主流开关厂基本上已实施了外压式的触指弹簧结构，根治了此类问题。
1.2风沙严重和沿海腐蚀环境，造成的电阻增大而发热。西北风沙严重地区，细微灰尘随风飘落，渗透于导电盘或附着在触头触指上，特别是在安装调试阶段已涂抹的凡士林或导电膏的吸附作用下，污垢越积越厚，导致局部严重发热。东南沿海的腐蚀环境对铜、铝及镀银层的腐蚀，材料导电性能的下降产生发热。目前，阳极氧化、石墨镀银等已基本成为南方用户的新要求。
1.3 软连接的内部缺陷与外部腐蚀，造成细编织线或导电片的破损。该问题主要是一些老产品运行多年后，长期暴露在户外的软连接已严重腐蚀甚至部分断裂，导电截面减少或接触部位电阻增大是产生发热的主要原因。另外，导电带两端的搪锡工艺或者焊接缺陷也是导致软连接发热的主要原因。
1.4 接线端子与母线金具因接触面不够清洁、压接不牢靠或劣质导电膏长期变质等造成的发热，也是较多存在的。该问题主要是在设备安装阶段，由于施工人员不专业或施工过程缺乏管控导致，一般在初期验收时由于电阻不超标，较难发现，但设备运行一段时间后可能会普遍发热。
总之，隔离开关导电回路发热是电网运行维护中最为常见的一种故障。此种故障的出现不仅严重影响了供电的可靠性，而且也加大了检修作业的成本与风险。因此，对隔离开关智能化监测和过热处理技术进行研发和应用，有着非常重要的现实意义。
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2 隔离开关智能化监测与过热处理技术
近年，国家电网公司要着力打造以特高压为骨干网架的坚强智能电网，对设备的智能化提出了更高的要求，之前常见的几种故障不仅要摈除，而且要满足后台的智能在线监测需求。
2.1 隔离开关智能化监测技术
对隔离开关设备进行在线监测，并借助各种先进的计算方法对监测数据进行分析，以便及时发现设备的故障隐患，采取预防措施，实现科学的设备故障诊断和状态检修，对电力系统运行的可靠性、安全性具有重要意义。随着在线监测技术不断发展和成熟，以及在线监测技术近年来在我国电力系统的成功应用，状态检修替代定期检修已被电力系统所接受和认同，成为设备检修的必然趋势。国家电网公司早在2010年颁发了《变电设备在线监测系统技术导则》并开始全面推广实施设备状态检修，全面提升设备智能化水平，推广应用智能设备和技术，实现电网安全在线预警和设备智能化监控。
温度在线监测技术一般由先进的传感器技术、通讯系统、计算机与信息处理技术、专家分析系统及系统数据信息库组成。随着科学技术的不断发展，电力设备温度在线监测技术向着自动化、智能化、实用化的方向发展。
测温螺栓就是一种是表面测温螺丝固定型的温度传感器，较多采用是铜镀镍、黄铜材质封装而成的温度传感器，用于表面测量温度。其最大的特点是易于安装、体积小巧、反应灵敏、种类丰富、防水抗震等特点，且将测温螺丝固定于一个位置上测温，不易脱落，稳定性好，高耐热，高响应。
2.2 隔离开关过热处理技术
在当前电力系统中，隔离开关发热故障日益突出，而长期以来处理该类问题，必须将隔离开关退出运行，对其停电进行处理。这种传统的检修方式带来了一定的电能损失，降低了对用户供电的可靠性，增加了检修成本和作业风险。隔离开关过热处理技术就是在这种背景下，解决这一突出问题而研制开发的。
隔离开关过热处理技术是某供电公司专业技术人员基于现实条件，通过反复的经济技术论证自主开发的一项新技术。它将材料力学、电机学、遥控等专业有机整合，实现了带电处理隔离开关过热缺陷，可确保触头表面无损伤，检修效率大大提高，安全系数高，操作方便。隔离开关过热处理技术的应用使得电力系统带电检修和状态检修成为可能。
隔离开关过热处理技术应用在指标体系中，主要包括九项，即隔离开关触头完好率、过热缺陷带电处理率、高空作业项目、停电作业项目、作业过程工作质量事故、作业过程人员安全事故、发生误操作事故以及隔离开关过热处理技术应用覆盖率。其中，隔离开关触头完好率、过热缺陷带电处理率以及隔离开关过热处理技术应用覆盖率的目标值均为100%，而高空作业项目、停电作业项目、作业过程工作质量事故、作业过程人员安全事故以及发生误操作事故的目标值均为0。一般而言，隔离开关过热处理技术应用的相关流程主要为：流程开始→发现缺陷并填缺陷通知单→接收缺陷通知→受理缺陷通知→分析诊断→技术应用→效果检查→绩效考核→总结分析→技术改进→流程结束。
隔离开关过热处理技术装置的使用方法主要包括以下几个方面：一是在组装方面，先依次将三节绝缘杆首尾连接完成后，再对带有电机的一节杆进行连接；二是在操作准备方面，工作人员必须先穿戴好绝缘手套和绝缘鞋子后，再打开上部位位于组合体盒子上的开关，并在被处理隔离开关的触头处放置磨光轮；三是在打磨方面，应先打开下部绝缘杆上的开关后，再接通电源，以此来开始对触头氧化层进行反复打磨，直至触头露出金属本色；四是待打磨处理结束后，应先对绝缘杆下部的电源进行关闭后，再将整个隔离开关过热处理技术装置放置在地面上，结束作业流程。
3 结束语
通过对前些年在运隔离开关设备发热故障的系统分析，可以有效了解隔离开关导电回路的主要发热情况，弄清起因，便于制定有效的预防和解决措施，逐步消除发热缺陷。
随着国家电网公司“三型两网”建设步伐的不断加快，变电设备专业管理将面临着全新的挑战，户外隔离开关产品的质量可靠性提升，实现智能在线监测，有效降低运行维护人员的劳动强度与作业风险，是电网企业和设备制造企业共同面对的一项研究课题。通过共同的努力，相信在不久的将来，智能化设备的可靠性会有大幅度的提升。
参考文献：
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[3]黄茜西.带电处理隔离开关设备线夹发热的探讨[J].电子制作.2014（04）
论文作者:时彦文,崔子章,郭庆迪,郭川,周庆
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/16
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