淺談6 k V高壓油開關(guān)和彈簧儲能式開關(guān)的利與弊

程仁志

（陽泉煤業(yè)（集團）有限責任公司，山西陽泉 045000）

0 前言

就我國目前的發(fā)展形式而言，開關(guān)產(chǎn)品已經(jīng)由開始的油斷路器，或是空氣開關(guān)等，向新的工藝水平發(fā)展，真空斷路器以及GIS的運用成為了新時代更加廣泛的話題。這就關(guān)系到高壓開關(guān)技術(shù)的運用，現(xiàn)今為止，電壓的等級逐漸攀升，6 kV的高壓油開關(guān)也面臨著一些日常的問題和考驗。機床的控制，柔線性生產(chǎn)要素等都需要把關(guān)，再加上市場的無油化使得高壓油開關(guān)處于被動狀態(tài)。

1 概述6 kV高壓油開關(guān)的利弊

高壓油開關(guān)是裝置在高壓線路上用來可靠地切斷線路故障的保護設(shè)備，是為了方便切轉(zhuǎn)符合的控制設(shè)備。因為這種設(shè)備面臨著高電壓、開關(guān)電路引發(fā)的弧光、溫度的升高、故障時差或反應(yīng)遲緩、極大的短路電動力等危險[1]，所以，其結(jié)構(gòu)較其他的設(shè)備會更加復雜，對技術(shù)水平的要求也會比較高。許多的高壓油開關(guān)在進行正常銜接時，會因為操作的錯誤或者操作頻率過高而導致觸頭的損壞[2]，6 kV的高壓油開關(guān)在觸頭工藝中采用了銀鎢合金的原料，其相對于原先的銅觸頭而言，熔點高且抗灼傷能力強，是一次較為成功的改進。

1.1 對6 kV高壓油開關(guān)的優(yōu)勢分析

（1）開關(guān)導線安全可靠

在6 kV高壓油開關(guān)的接線工藝中，一律使用非絕緣或者是預(yù)絕緣導線扣進行布置，二者是一個整體，這樣一來，其連接相對于普通開關(guān)就更加的安全可靠。其中，非絕緣一類的線扣采用了銅制壓實的接線柱，它具有高導電率的優(yōu)勢，以充分保護和連接無絕緣層的芯線設(shè)備。而預(yù)絕緣一類的線扣一般設(shè)置在其后方，與之前不同的是，預(yù)絕緣類的線扣套管較長，所以只能通過與絕緣皮層的連接，保證支柱的完整性和安全性。

（2）容量大，操作便捷

一般情況下的6 kV高壓油開關(guān)的整體呈多箱式的結(jié)構(gòu)，并且通過平面連接的技術(shù)使得各層交疊成完整的整體，不僅節(jié)省了大量的空間，還增加了各個空間的使用效率，這種結(jié)構(gòu)一般設(shè)計為復合結(jié)構(gòu)，門鉸鏈和固定座插掛相接構(gòu)成前門，與快開門的布置構(gòu)造比較，既簡單又方便操縱。如果多個開關(guān)串聯(lián)配電，那么對于6 kV高壓油開關(guān)來說，只需要以排為單位，對接相鄰開關(guān)母線端口的兩個法蘭面即可，無需其他操作[3]。

1.2 6 kV高壓油開關(guān)的弊端和應(yīng)對策略

（1）檢測系統(tǒng)不到位

我國的在線監(jiān)測系統(tǒng)不斷增加，其功能也越來越多樣化，但故障發(fā)生率仍然很大，大多數(shù)情況下，報警系統(tǒng)都存在誤報的情況，近幾年監(jiān)測系統(tǒng)的誤報率上升，并且有時常發(fā)生無法監(jiān)測的問題，這可能直接導致了故障的發(fā)生。我國現(xiàn)今的發(fā)展依舊不是很成熟，人員素質(zhì)也不是很高，在進行系統(tǒng)維護和保養(yǎng)工作時，缺乏科學有效的手段。如果沒有專業(yè)的知識水平和監(jiān)測經(jīng)驗，很難發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的安全隱患，這使得故障的發(fā)生失去控制。

（2）設(shè)備絕緣層故障問題

6 kV高壓油開關(guān)設(shè)備的內(nèi)部絕緣擊穿事故時有發(fā)生，經(jīng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，一些絕緣層的絕緣拉桿、母線支柱等部件的質(zhì)量不過關(guān)，制造廠的絕緣設(shè)備并沒有達到一定的安全標準和要求，造成了日常工作的延誤。

許多生產(chǎn)商雖然引入了新的生產(chǎn)工藝和流程，但是沒有結(jié)合自身的實際狀況，只是盲目的套用先進技術(shù)，照搬一些方法，導致在部件合成和出品時不達標。另外，一些檢測分析的成本較高，材料成本高，而生產(chǎn)商趨于利益就忽略了這一關(guān)鍵流程，這對部件的質(zhì)量是不負責任的，也是故障發(fā)生的重要原因。

其次6 kV高壓油開關(guān)如果使用比較頻繁或是遇到時間長設(shè)備老化的問題，將會出現(xiàn)油筒漏油的情況，如果開關(guān)漏油嚴重將會存在弧光短路的危險。

在引進新興技術(shù)的同時需要結(jié)合自身的具體的情況，在保證不會影響原先設(shè)備流程的情況下，有針對性的對設(shè)備進行升級和改造，特別是絕緣層的設(shè)計問題，需要更加重視和更進一步的研究。

2 彈簧儲能式開關(guān)的利弊

現(xiàn)在的彈簧式儲能開關(guān)有兩種，分別為拉簧式和壓簧式。拉簧式的儲能開關(guān)是將其與斷路器直接作用于銜接時的滑塊，以鎖扣達到儲能的目的。這種設(shè)置對于彈簧的要求較為嚴格，在設(shè)計時也需要對滑塊等進行精確的安置。壓簧式儲能開關(guān)則可以通過反復運動儲能，結(jié)構(gòu)中呈垂直安置，且設(shè)計的結(jié)構(gòu)更加復雜，成本高。

2.1 彈簧儲能式開關(guān)的優(yōu)勢分析

（1）離合器結(jié)構(gòu)防沖擊

在彈簧式儲能開關(guān)的電機與鎖扣之間有一個用于防沖擊的離合器結(jié)構(gòu)，在完成儲能時，合閘系統(tǒng)也一并到位，此時電機和鎖扣則可自動分離，防止殘留動能對鎖扣的損害。

（2）互鎖保護裝置

閉合式的儲能設(shè)備，其具有聯(lián)鎖的功能，通過螺旋壓縮彈簧搖臂，連接凸輪并控制彈簧的縱向力，這樣的結(jié)構(gòu)在觸頭跳閘時，會發(fā)生松懈的現(xiàn)象?；ユi裝置可以有效避免彈簧的松懈，其中有一項依靠手動能源的分合閘結(jié)構(gòu)，另外包括手柄、滑板，鎖板、支架板、凸合等有效部件，這個裝置一定程度上改善了由凸輪轉(zhuǎn)動導致的送閘現(xiàn)象，是彈簧式儲能開關(guān)的一項優(yōu)勢。

2.2 彈簧儲能式開關(guān)的弊端和應(yīng)對策略

從安全性的角度來說，若電源中的散熱器或外殼沒有接地，此時電源線和散熱器或外殼之間的絕緣良好（阻礙很大）時，盡管電源與散熱器或外殼上的感應(yīng)電壓很高，但是人觸及散熱器或外殼時也不會發(fā)生危險，但如果電源高壓與散熱器或者外殼之間的絕緣層損壞的話，導致絕緣電阻降低，當人觸及到散熱器或者外殼時，則會導致較大的電流流過人體，造成人身傷害。若散熱器或者外殼接地，當電源高壓與散熱器或者外殼之間短路時，會燒斷熔絲或者導致漏電保護動作。

其次彈簧儲能開關(guān)在實際操作中也存在著安全隱患。例如：運行人員在完成一次送電操作時，要經(jīng)過：檢查開關(guān)在斷開位置--釋放儲能彈簧的能量-斷開開關(guān)--將6 kV儲能開關(guān)推入開關(guān)位—進行彈簧儲能（預(yù)合位）[4]。

整個過程中在“釋放儲能彈簧的能量-斷開開關(guān)”兩步驟時存在著很大的安全隱患。因為目前的彈簧儲能式開關(guān)當釋放儲能彈簧時，開關(guān)會處在合閘位置，必須再次將開關(guān)手動分閘才可進行下一步操作。就在這看似簡單的過程中，如果操作人員只是釋放儲能彈簧的能量，就直接將開關(guān)推入開關(guān)柜內(nèi)，勢必會造成開關(guān)在合位送電的危害，也就是“犯五防”。所以這是潛在的安全隱患，必須重視，并預(yù)防此類危害的發(fā)生。

3 結(jié)束語

彈簧儲能式開關(guān)替代油開關(guān)是順應(yīng)社會發(fā)展需求的，但是每一種新產(chǎn)品的推出都會存在利與弊。所以使用單位要根據(jù)實際工況，人員素質(zhì)，針對開關(guān)不同的屬性，精心編制操作、維護規(guī)程。并進行定期的針對性培訓。為我國電力行業(yè)的安全發(fā)展做貢獻。

［1］李建基.高中壓開關(guān)設(shè)備實用技術(shù)［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2001.

［2］馮紹明.6 kV高壓開關(guān)柜防誤操作裝置完善化［J］.山東電力技術(shù)，1997（5）：100-101.

［3］胡慶生.現(xiàn)代電氣工程實用技術(shù)手冊［Z］.北京：機械工業(yè)出版社，1994.

［4］陳化鋼.電氣設(shè)備預(yù)防性試驗方法［M］.北京：水利電力出版社，1996.