110kV隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)箱滲水解決方法

馮曉宇

（國能朔黃鐵路發(fā)展有限責(zé)任公司原平分公司 山西省忻州市 034101）

隔離開關(guān)屬于高壓開關(guān)電器，一般用作隔離電源，將高壓檢修設(shè)備和帶電設(shè)備進(jìn)行隔斷，從而保障檢修工作能夠安全開展。同時隔離開關(guān)也能夠和斷路器協(xié)作用用，結(jié)合系統(tǒng)中的運(yùn)行模式以及需求實(shí)現(xiàn)道閘操作，從而對系統(tǒng)接線方式進(jìn)行控制。此外還可以實(shí)現(xiàn)小電流電路的接通或斷開?；诖耍綦x開關(guān)的運(yùn)行穩(wěn)定性和安全性也直接決定了變電所的運(yùn)行質(zhì)量，但根據(jù)目前的情況來看，很多隔離開關(guān)在安裝和應(yīng)用以及檢修等方面仍然可能存在一定問題，這也導(dǎo)致了在日常應(yīng)用中可能出現(xiàn)各種安全事故，尤其是下雨天時，可能出現(xiàn)雨水滲入而造成短路的情況，導(dǎo)致一次設(shè)備的損壞，嚴(yán)重時可能造成安全隱患，對此加強(qiáng)隔離開關(guān)安全性，解決日常應(yīng)用中可能出現(xiàn)的突出問題尤為重要。

1 隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)箱滲水問題

1.1 機(jī)構(gòu)箱滲水表現(xiàn)

某變電站于2010年正式投運(yùn)，110kV隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)有機(jī)構(gòu)箱和傳動系統(tǒng)、傳動桿構(gòu)成，機(jī)構(gòu)箱結(jié)構(gòu)包括控制回路元件和電動機(jī)、變速箱等。2016年8月31日，工作人員在雨后發(fā)現(xiàn)接地隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)箱底部存在積水問題，經(jīng)查驗(yàn)后了解到是機(jī)構(gòu)箱外壁殘留水滴，并且輸出傳動桿表面也存在水漬，變速箱頂部凹槽中存有大量雨水。

1.2 滲水問題的原因分析

在發(fā)現(xiàn)滲水問題后，工作人員即刻對問題進(jìn)行分析，根據(jù)現(xiàn)場情況來看，基本能夠確定三種可能性：

（1）機(jī)構(gòu)箱的防火封堵?lián)p壞，電纜溝潮氣返回機(jī)構(gòu)箱中并凝結(jié)。如圖1所示，其中的滲水可能點(diǎn)3很可能出現(xiàn)上述情況。但經(jīng)過現(xiàn)場確認(rèn)后發(fā)現(xiàn)，防火封堵并沒有嚴(yán)重?fù)p壞，并且返潮凝水較少，并非滲水問題的主要原因。

（2）雨水流經(jīng)機(jī)構(gòu)箱和隔離開關(guān)支柱連接位置并進(jìn)入端子箱，如圖1中的滲水可能點(diǎn)2。但經(jīng)過現(xiàn)場檢查后發(fā)現(xiàn)，連接部位的密封性良好，并沒有較為明顯的滲漏現(xiàn)象，并且這一位置的滲水也不會上流進(jìn)入變速箱。

（3）雨水經(jīng)過隔離開關(guān)傳動桿進(jìn)入機(jī)構(gòu)箱，如圖1中的滲水可能點(diǎn)1。該隔離開關(guān)的傳動桿為中空鋼管，并且輸出接頭上訪拉六方形成的工藝孔利用塑料密封件與防水膠來密封，若塑料密封件損壞，則可能導(dǎo)致中控的管內(nèi)出現(xiàn)滲水問題。經(jīng)排查發(fā)現(xiàn)，傳動桿上部防水密封蓋丟失，在下雨時雨水會直接進(jìn)入傳動桿內(nèi)部，在中控的桿內(nèi)留存，若密封件損壞，那么雨水還可能經(jīng)過機(jī)構(gòu)箱的頂部流入到內(nèi)部，并且隨著降水量的增多、降水時間的推移，機(jī)構(gòu)箱中的積水問題也會越來越嚴(yán)重，所以能夠斷定這次滲水問題原因在于隔離開關(guān)傳動桿防水密封帽丟失。

圖1：滲水可能點(diǎn)

1.3 滲水問題所帶來的影響

如果機(jī)構(gòu)箱滲水問題并沒有得到及時解決，那么很可能會導(dǎo)致以下問題的產(chǎn)生：

（1）變速箱傳動桿頂部在長時間浸水，或留有水漬的情況下，會導(dǎo)致傳動桿銹蝕卡澀問題，如圖2所示。若積水經(jīng)過傳動桿流進(jìn)變速箱，還可能會一番變速箱中齒輪元件的銹蝕卡澀，使得隔離開關(guān)操作時可能出現(xiàn)各種問題，甚至?xí)虼硕l(fā)嚴(yán)重的安全事故。

圖2：傳動桿和變速箱銹蝕卡澀

（2）在積水進(jìn)入端子箱中的交流接觸器時，可能會導(dǎo)致接觸器個別節(jié)點(diǎn)的短接，若信號回路節(jié)點(diǎn)也處于短接狀態(tài)，那么會向后臺發(fā)送錯誤信號。若隔離開關(guān)電極回路節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)短接現(xiàn)象，隔離開關(guān)則可能會出現(xiàn)帶負(fù)荷拉閘等問題。

（3）若端子箱中的積水進(jìn)入端子排，那么可能會導(dǎo)致端子排接線短路問題，若交流電源端子短接，還可能會引發(fā)交流電源短路等事故，引發(fā)嚴(yán)重的安全事故。若直流回路端子短接，那么可能導(dǎo)致直流單極接地，若情況較為嚴(yán)重可能出現(xiàn)多點(diǎn)接地，導(dǎo)致安全自動保護(hù)裝置誤動或拒動，若直流雙極接地，則可能會燒壞保險，同樣會引發(fā)嚴(yán)重的安全事故[1]。

1.4 滲水問題的特性分析

目前110kV隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)箱在普速鐵路牽引變電所的應(yīng)用較為廣泛，并且平均每一個普速鐵路牽引變電所都會設(shè)計(jì)兩臺機(jī)構(gòu)箱，用于控制進(jìn)線隔離開關(guān)分合閘。但若是110kV隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)箱的使用時間達(dá)到5年及以上，密封件則可能面臨老化的問題，很可能因此而出現(xiàn)滲水問題。在發(fā)生滲水問題后，滲水位置較為隱蔽，排查難度相對較大，滲水問題大多會表現(xiàn)在機(jī)構(gòu)箱頂部開口和操作連桿銜接位置，上述中的傳動桿也是一種易發(fā)問題，在箱體外部檢查很難找到具體的滲水點(diǎn)，并且機(jī)構(gòu)箱中由于結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜且脆弱，所以若檢修人員太過頻繁拆卸來尋找滲水點(diǎn)，可能會對機(jī)構(gòu)箱的使用壽命帶來影響，也會導(dǎo)致機(jī)構(gòu)箱密封性下降，再遇到下雨天時很容易引發(fā)其他位置的滲水問題。

機(jī)構(gòu)箱滲水會影響鐵路設(shè)備的運(yùn)作安全性，箱內(nèi)滲水會引發(fā)端子排受潮或銹蝕氧化，引發(fā)控制回路斷線，進(jìn)而導(dǎo)致110kV隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)箱拒合拒分等問題，對鐵路運(yùn)行安全帶來威脅。滲水問題很多都存在著處理難且易反復(fù)的情況，對此在檢修人員發(fā)現(xiàn)機(jī)構(gòu)箱中的滲水問題時，都會利用塑料布罩住頂部，之后通過透明膠帶對傳動桿塑料布密封開口位置進(jìn)行臨時處理，但由于傳動桿是可轉(zhuǎn)動的，透明膠帶的臨時處理效果不佳，所以這種簡單的處理方式只能起到暫時效果，并不能有效解決滲水問題[2]。

2 110kV隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)箱滲水問題的日?？刂埔c(diǎn)

2.1 使用

在隔離開關(guān)正式投入運(yùn)行之前，就需要做好一次全方位的檢查，在保證隔離開關(guān)不存在質(zhì)量問題后才能正式投入運(yùn)行，期間需要確認(rèn)一下幾點(diǎn)：

（1）隔離開關(guān)各結(jié)構(gòu)的尺寸規(guī)格能夠達(dá)到要求；

（2）確定連接螺栓的穩(wěn)定性與可靠性，特別是和母線之間的連接，更需要保證緊固性；

（3）出頭的接觸點(diǎn)需要保持在正常接觸狀態(tài)，同時對回路電阻進(jìn)行檢測，保證電阻數(shù)值能夠在標(biāo)準(zhǔn)范疇區(qū)間。

2.2 日常防護(hù)

加強(qiáng)日常機(jī)構(gòu)箱防水排查工作。在日常的隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)箱滲水檢查中，如發(fā)現(xiàn)可能發(fā)生滲水的區(qū)域，可采用防水材料封堵的方式進(jìn)行處理，如機(jī)構(gòu)箱滲水的主要進(jìn)水區(qū)域?yàn)榍伴T，那么在安裝機(jī)構(gòu)箱時可以設(shè)計(jì)機(jī)構(gòu)箱處于一定傾斜狀態(tài)，讓全封閉一段處于上方，從而降低雨水直接進(jìn)入機(jī)構(gòu)箱的概率。例如利用供電系統(tǒng)電力調(diào)整的間隙，使用外加鋼板焊接或內(nèi)加鋼板焊接的方式將整個隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)箱出現(xiàn)滲水和可能出現(xiàn)滲水的區(qū)域進(jìn)行填補(bǔ)，并在焊接鋼板的焊接區(qū)域進(jìn)行防水材料的涂抹處理，降低該區(qū)域出現(xiàn)銹蝕的概率，增加焊接鋼板的使用壽命。同時，當(dāng)?shù)仉娏z修部門還可以通過在內(nèi)部關(guān)鍵元器件上附加防水材料制成的保護(hù)罩，預(yù)防如積雪和連續(xù)降雨對機(jī)構(gòu)箱帶來的慢性滲水問題。另外，在安裝隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)箱時，安裝人員可以將雨水多發(fā)地段的機(jī)構(gòu)箱采取全封閉式防水膠填充，如需要開箱操作則需將防水膠加溫剔除即可。或者隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)箱的防滲水工作還可以通過內(nèi)防水膠+外防水膠帶的方式進(jìn)行處理，此方法的防水膠涂抹需要從機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部開始，將整個機(jī)構(gòu)箱上部及四周縫隙均使用防水膠進(jìn)行填充，在外部需要使用防水膠帶將機(jī)構(gòu)箱上部及四周縫隙進(jìn)行遮蓋，從而實(shí)現(xiàn)隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)箱整體防滲水的目的。

2.3 日常防潮

對于地處雨水較少氣候濕潤地區(qū)的隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)箱而言，還需要重點(diǎn)防范潮氣進(jìn)入機(jī)構(gòu)箱導(dǎo)致的內(nèi)部積水問題。為此，對于一些受潮嚴(yán)重且不能進(jìn)行停電處理的機(jī)構(gòu)箱，電力檢修人員可以通過機(jī)構(gòu)箱現(xiàn)場實(shí)際情況的方式，選擇底部打孔排水的方式排除機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部水分。在日常的防潮檢測中，電力檢修人員需要對每個隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)箱進(jìn)行縫隙清理工作，特別是風(fēng)沙天氣過后，一些較為老舊的機(jī)構(gòu)箱縫隙間會出現(xiàn)大量砂石，如不進(jìn)行及時清理就會加速內(nèi)部橡膠圈的老化，進(jìn)而加速潮氣進(jìn)入機(jī)構(gòu)箱的速度。如使用的隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)箱具有加裝加溫裝置的功能，那么機(jī)構(gòu)箱可以在底部設(shè)計(jì)一個網(wǎng)狀小孔用來排除進(jìn)入機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部的水分，通過加溫裝置對機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部進(jìn)行烘干，從而達(dá)到隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)箱防滲水和防潮的目的。

3 110kV隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)箱滲水問題的解決方案

3.1 檢查結(jié)果的分析

在設(shè)備運(yùn)行期間，隔離開關(guān)普遍都需要安裝頂蓋，但結(jié)合現(xiàn)場情況來看，可能由于頂蓋材質(zhì)問題，長期在戶外工作難以避免暴曬風(fēng)化問題，不排除頂蓋脫落的可能。而且傳動桿底部的法蘭位置塑料蓋板密封性不足或傾斜都可能導(dǎo)致傳動桿中的積水向機(jī)構(gòu)箱中滲入。

3.2 解決方案

在根據(jù)問題表現(xiàn)和原因的條件下，考慮多種因素，制定以下滲水問題處理方案：首先由于工作需要，110kV隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)箱放置位置在室外，受滲水影響部件主要為分閘接觸器以及合閘接觸器，一旦上述部件受雨水影響，就會導(dǎo)致設(shè)備運(yùn)行受到影響。由此，滲水問題的處理應(yīng)主要從該部分著手。在發(fā)生滲水現(xiàn)象時，應(yīng)首先確定受影響部分，其次對設(shè)備進(jìn)行斷電處理，確保檢修人員安全。其次操作機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部結(jié)構(gòu)多為銅質(zhì)，滲水后以及出現(xiàn)接觸器間彈簧彈性失效，由此可以選用鋼基表面燒結(jié)青銅加改型聚四氟乙烯復(fù)合結(jié)構(gòu)代替原部件，或在原部件表面鍍錫，并在主要部件處加裝干潤滑復(fù)合軸套或全密封帶潤滑軸承，或直接拆除分閘接觸器以及合閘接觸器間的閉鎖裝置，有效降低滲水對110kV隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)箱運(yùn)行的影響。還可在110kV隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)箱底座部位加裝不銹鋼材質(zhì)的防雨罩，即防止雨水進(jìn)入內(nèi)部，也能在一定程度組織沙塵對箱體表面的磨損。出現(xiàn)滲水現(xiàn)象后，檢修人員可以對控制接觸頭進(jìn)行修理，提高電源的容量，通過更換線圈實(shí)現(xiàn)對電源電壓的調(diào)節(jié)，除此之外，在接地隔離開關(guān)傳動桿的垂直上部安裝橡膠堵頭，避免雨水沿著頂部向傳動桿內(nèi)部滲流，針對停電期間沒能及時發(fā)現(xiàn)或處理的滲水隔離開關(guān)，可以先將傳動桿中的積水排除，以此來規(guī)避冬季氣候下結(jié)冰凍裂的情況，具體操作可以在傳動桿底部打放水孔，也是避免滲水問題的有效手段。最后，工作人員需定期進(jìn)行巡查，檢查箱門閉合情況，是否存在受潮現(xiàn)象。

3.3 問題解決下的經(jīng)驗(yàn)總結(jié)

針對未來得及完成處理的隔離開關(guān)，維修人員需要在雨天前后做好運(yùn)行維護(hù)工作，并對運(yùn)維工作頻次進(jìn)行記錄，及時發(fā)現(xiàn)機(jī)構(gòu)箱可能出現(xiàn)的滲水以及其他問題，保障設(shè)備能夠穩(wěn)定運(yùn)行。在后續(xù)輸變電工程中，還需要做好隔離開關(guān)的選型、監(jiān)造、安裝調(diào)試的管理工作，特別是安裝驗(yàn)收階段，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照有關(guān)工藝標(biāo)準(zhǔn)完成，設(shè)備云族哦管理也要根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行驗(yàn)收，及時發(fā)現(xiàn)并排除安全隱患[3]。

4 結(jié)束語

隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)箱滲水問題是一種常發(fā)且影響較為嚴(yán)重的問題，若不及時進(jìn)行處理很容易演變?yōu)閲?yán)重的安全事故。對此需要針對滲水問題及時查找原因，并采取針對性的措施進(jìn)行處理，同時在日常使用、安裝、檢修等方面也要嚴(yán)格按照既定的標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行，確保隔離開關(guān)的運(yùn)行穩(wěn)定性，最大程度上避免滲水等問題所引發(fā)的事故。