10kV户内GN22型大电流隔离开关运维策略研究

10kV户内GN22型大电流隔离开关运维策略研究
陈浩瀚
【期刊名称】《《技术与市场》》
【年(卷),期】2019(026)012
【总页数】2页(P101-102)
【关键词】10kV; 户内; GN22; 大电流; 隔离开关
【作者】陈浩瀚
【作者单位】广东电网有限责任公司惠州供电局广东惠州516001
【正文语种】中文
0 引言
现如今，10 kV户内GN22型大电流隔离开关开始广泛的使用到变电站中，经过
现实表明， GN22型隔离开关在变电站的安全稳定运转过程中发挥出十分重要的
作用，可是应用在变电站的过程中，还存在非常多的漏洞。

例如：有些GN22型
隔离开关质量无法达到标准、变电站应用人员技术水平达不到标准、无法到位的维护管理等。

这些都会给变电站正常运行带来影响，还会在一定程度上导致变电站出现安全事故。

以GN22型隔离开关为研究对象，对主要结构、工作原理进行概述，对安装验收遇到的缺陷进行分析，提出了管控措施。

1 10 kV户内GN22型大电流隔离开关概述
1.1 主要结构
10 kV户内GN22型大电流隔离开关为三相式隔离开关，每相的导电臂通过支撑绝缘子或支撑瓷瓶固定在底架上，静触头通过125 mm×10 mm的铜排与母线进行连接。

操作运动系统为一个常规四连杆机构，主轴输出角度为90°；隔离开关夹紧力由特殊设计的传力机构保证，通过由磁锁板组成的杠杆系统放大后产生，从而使隔离开关具有较大的夹紧力；动触头由铜板弯折成槽型或由铜板加角钢型零件组成，以提高机械和电气性能。

1.2 工作原理
10 kV户内GN22型大电流隔离开关分为两步：合闸过程、锁紧过程。

主轴转动约80°角位移为合闸角，用于转动动触头，使之从分闸位置运动到合闸位置，称之为合闸过程。

主轴转动的后10°角位移为接触角，用于锁紧机构动作。

滑块带动连杆运动，使两侧顶杆推出，磁锁板起杠杆作用，将顶杆的推力放大约5.5倍后压紧在动触头上，形成接触夹紧力。

两步动作的转换：由挡块→摇杆→顶销→限动销构成的定位→限动机构，保证动触头在合闸到位以后(此时，摇杆被挡块推动)再转入锁紧运动，使开关准确灵活的由第一步(合闸)转入第二步(形成接触夹紧力)，完成整个合闸操作过程。

图1 10 kV户内GN22型大电流隔离开关
2 10 kV户内GN22型大电流隔离开关运维策略
2.1 操作力矩的验证
根据厂家选型要求，5 000 A及以下额定电流的10 kV户内GN22型大电流隔离开关，配用CS6-2、CS6-2D或JSXGN-10改进型手力操动机构。

根据说明书要求：主轴上测量的操作力矩为“3 150 A隔离开关<180 N·m；4 000 A隔离开关<200 N·m”。

从操作经验可知，相比1 250 A额定电流的GN30小电流隔离开关，GN22型大
电流隔离开关需要用力操作，说明书中的操作力矩数值便是验证了操作经验。

但存在无法量化力的大小，担心过于用力撞坏刀闸，反之力度不够合闸不到位的情况，常见于送电过程。

无法判断为操作力矩不足，还是刀闸自身存在问题。

如果操作不到位，需要班组进行处理，处理方法为应松开接线母排及隔离开关静触头上的安装螺栓，调整开关接触情况。

但静触头侧10 kV母线带电，需停母线进
行处理。

研究新型力矩操作工具，测量操作力矩，根据不同载流量的刀闸，所需操作力矩值不同，设置可调力矩，为GN22型隔离开关的良好运行提供有力及量化的测量值
保证。

2.2 合闸到位的判断方法
1)动触头已完全插入。

2)绝缘拉杆向后动作完毕，中间正方形铁块明显凹进去。

3)磁锁板中间顶出，两侧下压，增大触头间压力。

2.3 合闸夹紧力的定性测量
1)塞尺测量合闸间隙。

将刀闸合闸到位，用0.05 mm×10 mm的塞尺检查动触头和静触头间的紧密程度，对于面接触，其塞入深度：在接触表面宽度为50 mm及以下时，不应超过4 mm；在接触表面宽度为60 mm及以上时，不应超过6 mm。

2)使用透光法辅助进行。

使用手电筒从GN22型隔离开关非维护侧照过来，人员
站在维护侧，观察透光情况，检查时沿GN22型隔离开关的纵向、横向、对角方
向多处逐一进行，观察其透光的均匀度。

2.4 减少涡流发热的措施
当母线铜排工作电流大于1.5 kA时，每相交流导体的固定金具或支持金具不应形
成闭合磁路，按规定应采用非磁性固定金属，常用的GN22型隔离开关的额定电
流在3 105 A及以上，减少涡流发热的制定措施是极其必要的。

根据静触头的外
观不同，GN22型隔离开关分为平装型、套管型两种型号。

平装型常用于连接上柜，适用于母线侧隔离开关，而套管型常见于连接后柜，其导体电流需要穿过前后柜的固定板，即GN22型隔离开关框架，适用于主变侧隔离开关。

目前技术协议要求GN22型隔离开关框架应采用不锈钢304，减少涡流发热，在出厂监造应检查使用非导磁框架，且能保证机械强度，特别对套管型隔离开关更应逐个开关柜验收。

2.5 验收过程中常见故障及处理方法
1)隔离开关动静触头接触不足，空隙超过0.05 mm，容易导致发热，触头容易氧化，容易引起发热。

应松开接线母排及隔离开关静触头上的安装螺栓，调整开关接触情况。

2)隔离开关未锁或未完全锁紧到指定位置，容易引起发热。

用调短隔离开关与操作机构间连杆的办法能解决。

3)隔离开关分合闸正常，但三相不同期偏大。

主要是安装母排时隔离开关受应力造成，松开接线母排及隔离开关静触头上的安装螺栓，调整隔离开关就能够解决。

4)隔离开关不能合闸到位。

造成原因为顶销跳出长度不够(顶销跳出长度没有3 mm)或无顶销。

顶销跳出长度不够，应更换摇杆；无顶销应拆下锁紧机构，重新
装配锁紧机构。

5)隔离开关及操作机构都不能合闸锁紧到位。

造成原因为摇杆机构已损坏，顶销不能运动到位。

可用更换摇杆机构的办法解决。

2.6 触头镀银的检查检测
导电回路的动接触部位和母线静接触部位应镀银。

镀银层应为银白色，呈无光泽或半光泽，不应为高光亮镀层，镀层应结晶细致、平滑、均匀、连续；表面无裂纹、起泡、脱落、缺边、掉角、毛刺、针孔、色斑、腐蚀锈斑和划伤、碰伤等缺陷。

国标要求，室内导电回路动接触部位镀银厚度不宣小于8 μm，室外导电回路动接触部位镀银厚度不宜小于20 μm，且硬度应大于120 HV：母线静接触部位镀银厚
度不宜小于8 μm。

2.7 直流电阻测量
使用100 A的直流电阻仪，测量隔离开关的动静触头的直流电阻，单相不大于标
准值，三相平衡值符合厂家要求。

如4 000 A额定电流的直流电阻标准值不大于
25 μΩ。

2.8 加装红外测温窗
针对3 150 A及以上大电流的开关柜，加装红外测温窗。

2.9 保养与维护
1)检查隔离开关传动拉杆紧固螺丝、开口销情况，对松脱的螺丝进行紧固，对缺少弹垫及逼紧螺母的螺丝进行补充，开口销应在合理的打开范围内。

连杆、构件、转动轴加注润滑剂，辅助开关切合与监控机配合到位。

2)清洁、打磨动静触头接触面，使用百洁布、99.7%的无水乙醇和清洁白布对接触面进行处理，最后在接触面上涂抹一层薄薄的导电膏。

3)检查各连接螺栓是否紧固完好，坚持对角力矩紧固原则，切忌一次性拧过头，以弹垫刚好平或接触面刚好接触后，再进行力矩紧固。

检查绝缘部件无开裂、缺失、放电现象。

4)五防机械闭锁试验。

开关在合闸位置，两侧刀闸不能作分、合闸操作；刀闸在合闸位置，开关柜门不能开启；开关柜门敞开，刀闸不能作合闸操作。

3 结语
本文以10 kV户内GN22型大电流隔离开关为研究对象，介绍了主要结构、工作
原理，并依据其结构及原理分析并归纳了隔离开关在安装验收及保养维护的运维策略。

其运维策略有操作力矩的验证、合闸到位的判断方法、合闸夹紧力的定性测量、减少涡流发热的措施、验收过程中常见故障及处理方法、触头镀银的检查检测、直流电阻测量、加装红外测温窗及保养与维护。

【相关文献】
[1] 苏长宝，张涛，白洪阳，等.影响GN22_10型隔离开关合闸性能的因素分析[J].电气应用，2015(S1)：655-658.
[2] 罗俊锋.GN22隔离刀闸故障与维护探析[J].电气设备，2015(12)：92.。