隔離開關(guān)觸子壓力測量的探討
關(guān)于隔離開關(guān)觸指壓力的探討
長期以來，人們一直把回路電阻和觸頭溫升起來，認為只要回路電阻小，溫升就必然低，觸頭壽命就一定長。是不是這樣呢？近十多年來，我們?nèi)绺薷邏弘娖鞴荆瑢Ω綦x開關(guān)的觸指運行情況進行了分析跟蹤，發(fā)現(xiàn)很多低回路電阻的隔離開關(guān)觸子有燒壞現(xiàn)象，但一些高回路電阻的隔離開關(guān)觸子卻反而運行良好，這是為什么呢？于是我們對隔離開關(guān)觸子壓力和回路電阻的關(guān)系進行了分析，通過實際試驗證明，1對觸指與5對觸指，其回路電阻僅差幾個微歐，均在產(chǎn)品說明書給定的合格范圍內(nèi)。同樣，若把觸指的接觸壓力由120N降到20N，其總回路電阻值基本沒有變化，仍在合格范圍內(nèi)。這樣在很低的接觸壓力下運行必然會發(fā)生過熱。因此，回路電阻合格不能說明觸頭接觸良好。隔離開關(guān)觸指壓力測試儀
為此國家電網(wǎng)公司[2005]400號文關(guān)于電網(wǎng)重大反事故措施中，明確提出要開展隔離開關(guān)觸頭接觸壓力的檢測。 由于戶外隔離開關(guān)是**暴露在大氣環(huán)境中工作、受環(huán)境氣候條件影響zui直接和zui嚴重的電氣設(shè)備,它的運行條件比較惡劣,觸指與觸頭屬可動接觸,其接觸部分更容易受雨水、灰塵及有害氣體的侵襲,產(chǎn)生接觸不良而導(dǎo)致發(fā)熱。提供觸指壓力的彈簧會因發(fā)熱而退火和銹蝕導(dǎo)致失效。據(jù)不*統(tǒng)計,戶外隔離開關(guān)導(dǎo)電部分95%的故障來自觸指部位。
接觸點發(fā)熱是因為存在接觸電阻,接觸電阻越大發(fā)熱越嚴重。電接觸理論告訴我們接觸電阻主要包括兩部分:收縮電阻與表面膜電阻。
從物理意義上說,固體表面總是凹凸不平的,所以觸頭的相互接觸只能是局部的局限于微觀上的小接觸面。收縮電阻是由于電流路徑收縮到上述的小接觸面而產(chǎn)生的。當以足夠大的力將兩個觸頭壓緊時,接觸面上zui高的微觀尖峰就會發(fā)生變形壓平,接觸面增大,使收縮電阻減校
此外,觸頭材料在貯存及工作時與周圍的空氣污穢雜質(zhì)之間發(fā)生化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生表面膜(氧化物、硫化物、氯化物等),這些表面膜比較堅硬,電阻很大,甚至絕緣,是導(dǎo)致發(fā)熱的主要原因。只有保持觸指有足夠大的壓力,才能使觸指在分合閘過程中將表面膜擠破,保證接觸良好。
導(dǎo)電回路包括接線端子、軟接線、導(dǎo)電管及觸指觸頭等部分,接線端子與軟接線、軟接線與導(dǎo)電管之間的連接都采用螺栓固定連接點的接觸壓力可達數(shù)千牛,而觸指與觸頭之間為了可分斷采用的是可動連接,其接觸壓力只有數(shù)十至數(shù)百牛,而且這種壓力會隨彈簧的失效而降低或原設(shè)計彈簧壓力就低,正是由于這種接觸壓力的差別過熱較容易出現(xiàn)在觸指接觸處。因此,接觸壓力低是觸指故障的罪魁禍首。 隔離開關(guān)觸指壓力測試儀
目前絕大部分檢修人員判斷導(dǎo)電部分接觸好壞的判據(jù)就是測量其回路電阻,認為回路電阻在合格范圍內(nèi),導(dǎo)電部分的檢修工作就可圓滿結(jié)束。其實不然,在產(chǎn)品說明書中給出的回路電阻值是整個導(dǎo)電回路的值,它包括接線端子、導(dǎo)電管、觸指觸頭等部分的總體電阻及接觸電阻,沒有給出觸指接觸部位的接觸電阻,范圍較大、裕度較大,不能直接反映接觸電阻的變化,只能說明導(dǎo)電回路通路。我們可以做一個試驗,將有4對觸指,額定電流為1600A的上導(dǎo)電部分拆除2對(相當于另2對觸指的接觸壓力為0),試驗表明:2對觸指接觸與4對觸指接觸其回路電阻值僅差7uΩ均在產(chǎn)品說明書給定的合格范圍內(nèi)。同樣,我們把觸指的接觸壓力從120N降到20N,其回路電阻值基本沒有變化,仍然在合格范圍內(nèi),但這樣低的接觸壓力在實際運行中用不了多久,就會發(fā)生過熱故障。
因此,回路電阻合格不能說明觸指接觸良好。 我們平時在檢修時往往只注意更換明顯失去彈性和斷裂的彈簧,而對那些壓力降低的彈簧無法判斷與更換,這樣在運行中,接觸壓力不夠的觸指其接觸電阻會不斷增加引起發(fā)熱。同時每個觸指電流的分布會因壓力不同而不同,差別越大電流分布越不均勻,長期運行后就會發(fā)生接觸不良而過熱。觸指的發(fā)熱會惡性循環(huán)一個觸指接觸不好就會漫延整個觸頭接觸不良。同時有不少隔離開關(guān)的觸指壓力可調(diào),如果在檢修時調(diào)整壓力不夠或每個觸指的調(diào)整壓力有差別同樣會出現(xiàn)上述現(xiàn)象。隔離開關(guān)觸指壓力測試儀
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