隔離開關觸子壓力測量的探討
關于隔離開關觸指壓力的探討
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，我們如皋高壓電器公司，對隔離開關的觸指運行情況進行了分析跟蹤，發(fā)現很多低回路電阻的隔離開關觸子有燒壞現象，但一些高回路電阻的隔離開關觸子卻反而運行良好，這是為什么呢？于是我們對隔離開關觸子壓力和回路電阻的關系進行了分析，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，均在產品說明書給定的合格范圍內。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。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。隔離開關觸指壓力測試儀
為此國家電網公司[2005]400號文關于電網重大反事故措施中，明確提出要開展隔離開關觸頭接觸壓力的檢測。 由于戶外隔離開關是**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,產生接觸不良而導致發(fā)熱。提供觸指壓力的彈簧會因發(fā)熱而退火和銹蝕導致失效。據不*統計,戶外隔離開關導電部分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之間發(fā)生化學反應產生表面膜(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。
導電回路包括接線端子、軟接線、導電管及觸指觸頭等部分,接線端子與軟接線、軟接線與導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,其接觸壓力只有數十至數百牛,而且這種壓力會隨彈簧的失效而降低或原設計彈簧壓力就低,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。 隔離開關觸指壓力測試儀
目前絕大部分檢修人員判斷導電部分接觸好壞的判據就是測量其回路電阻,認為回路電阻在合格范圍內,導電部分的檢修工作就可圓滿結束。其實不然,在產品說明書中給出的回路電阻值是整個導電回路的值,它包括接線端子、導電管、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均在產品說明書給定的合格范圍內。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,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的觸指壓力可調,如果在檢修時調整壓力不夠或每個觸指的調整壓力有差別同樣會出現上述現象。隔離開關觸指壓力測試儀
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