隔離開關(guān)的動作原理及安裝

變電站中，隔離開關(guān)的數(shù)量一般為斷路器的2～4倍，由于數(shù)量比較多，其安裝調(diào)試的工作量相當(dāng)?shù)拇?。?10kV以下的電壓等級中，作為主導(dǎo)設(shè)備的GW4型隔離開關(guān)，如果隔離開關(guān)的安裝工藝及機(jī)械尺寸調(diào)整不符合要求，則會出現(xiàn)分、合閘不到位，觸頭過熱，甚至瓷瓶斷裂的事故。因此，很有必要將隔離開關(guān)的安裝調(diào)試方法進(jìn)行總結(jié)。筆者根據(jù)自己的工作經(jīng)驗(yàn)，將該種型號的隔離開關(guān)的安裝調(diào)試方法歸納如下，以供同行們參考。

1GW4型隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)及動作原理

為了更好的掌握安裝工藝及調(diào)試方法，對隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)及動作原理有一個足夠地了解是很有必要的。

1.1隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)

1.1.1隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)

GW4型隔離開關(guān)為雙柱水平旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，由3個單級組成，每個單級由基座、絕緣支柱和導(dǎo)電部分組成，配用手動或電動操作機(jī)構(gòu)。

1.1.2接地開關(guān)的結(jié)構(gòu)

接地開關(guān)由固定在隔離開關(guān)導(dǎo)電管上的靜觸頭和安裝在底座上的動觸桿組成。

1.1.3手力操動機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)

手力操動機(jī)構(gòu)由水平面（或垂直面）內(nèi)旋轉(zhuǎn)90°（或180°）的操作手柄，防雨罩及裝入其內(nèi)的輔助開關(guān)組成。

1.1.4電動操作機(jī)構(gòu)

電動機(jī)構(gòu)的主要元件有電動機(jī)、減速箱、輔助開關(guān)、限位開關(guān)、轉(zhuǎn)換開關(guān)、接觸器、斷路器等。

1.2隔離開關(guān)的動作原理

1.2.1隔離開關(guān)的動作原理

1.2.2接地開關(guān)動作原理

操作機(jī)構(gòu)借助傳動軸及水平連桿使接地開關(guān)轉(zhuǎn)動軸旋轉(zhuǎn)一定的角度，從而實(shí)現(xiàn)分合閘。

1.2.3手力操動機(jī)構(gòu)的動作原理

當(dāng)手柄操作時(shí)，機(jī)構(gòu)輸出軸轉(zhuǎn)動，帶動與機(jī)構(gòu)的主軸連接在一起的輔助開關(guān)，在分，合閘動作時(shí)將相應(yīng)的觸點(diǎn)切斷或閉合，發(fā)出相應(yīng)的分、合信號。

1.2.4電動操作機(jī)構(gòu)的動作原理

電機(jī)啟動，驅(qū)動蝸輪蝸桿減速裝置，主軸轉(zhuǎn)動，帶動與主軸相連的隔離開關(guān)合、分閘。

2隔離開關(guān)的安裝

2.1隔離開關(guān)安裝的原則

隔離開關(guān)的安裝和調(diào)試是保證其能夠正常運(yùn)行的前提。從某種意義上說，良好的安裝就是調(diào)試成功的一半，因此，隔離開關(guān)安裝時(shí)應(yīng)本著橫平豎直的原則進(jìn)行。

（1）三相的基座應(yīng)上下對正，即在同一水平面內(nèi)——保證水平連桿在同一個平面內(nèi)。

（2）三相基座應(yīng)前后平齊，即三相的從動極和主動極應(yīng)分別在同一個垂直平面內(nèi)——保證水平連桿在同一個平面內(nèi)。

（3）三相基座應(yīng)左右平行，保證水平連桿長度配合默契。

（4）三相瓷瓶應(yīng)垂直——保證水平連桿在同一個平面內(nèi)，且保證觸頭接觸面接觸良好。

（5）操動機(jī)構(gòu)輸出軸與操作相操作軸同心——保證操作時(shí)所需的操作功最小。

2.2隔離開關(guān)各部分安裝的要求

（2）絕緣部分——絕緣完好，滿足要求。

（3）轉(zhuǎn)動（傳動）部分——潤滑、靈活且無卡阻，不符合要求時(shí)涂MoS2等潤滑脂。

（4）固定部分——緊固牢固，不松動。

2.3隔離開關(guān)安裝時(shí)的注意事項(xiàng)

（1）額定電流應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求。

（2）地刀的安裝方向符合要求。單接地時(shí)，分左接地和右接地，一般地刀在開關(guān)側(cè)。

（3）隔離開關(guān)的開口方向符合要求。當(dāng)人面對隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)站立時(shí)，隔離開關(guān)的開口方向應(yīng)與人的眼睛所看到的方向應(yīng)一致。

（4）隔離開關(guān)的左右觸頭安裝位置正確。左觸頭（觸指側(cè)）裝于主動極側(cè)，右觸頭（觸頭側(cè)）裝于從動極側(cè)。

（5）隔離開關(guān)主刀的機(jī)構(gòu)通常裝于A相操作軸下方

（6）相間距離110kV不小于2m，35kV不小于1.2m。

3隔離開關(guān)的調(diào)試

3.1隔離開關(guān)調(diào)試的實(shí)質(zhì)

隔離開關(guān)調(diào)試的實(shí)質(zhì)就是在正確、合理安裝的基礎(chǔ)上，使各部分的機(jī)械尺寸和角度都符合標(biāo)準(zhǔn)要求。

3.2隔離開關(guān)的調(diào)試（從下向上）

3.2.1基座的調(diào)整

（1）基座平整度的調(diào)整。

（2）拐臂1（連接水平連桿）、拐臂2（連接交叉連桿）長度及角度的調(diào)整三相應(yīng)一致，拐臂3（連接主刀操作拐臂）不同廠家安裝位置不同，有些廠家產(chǎn)品裝于基座軸上，如下圖1；有些則安裝于水平連桿上，需要現(xiàn)場安裝時(shí)焊接。其長度和角度的調(diào)整，產(chǎn)品說明書有說明時(shí)，根據(jù)說明書調(diào)整；無說明時(shí)，以能夠滿足機(jī)構(gòu)相與機(jī)構(gòu)連接后，本體和機(jī)構(gòu)分合角度及配合同步合適為宜。（若拐臂1、2與軸為焊接形式，則該角度和長度不可調(diào)）。

（3）定位螺釘?shù)恼{(diào)整，應(yīng)滿足其與定位擋板間的間隙為1～3mm。

3.2.2瓷瓶的調(diào)整?？梢杂谜{(diào)節(jié)墊進(jìn)行調(diào)整，但應(yīng)注意每處所加的調(diào)節(jié)墊不大于3mm，且所加墊片相互之間應(yīng)焊接在一起。

（1）瓷瓶垂直度符合要求。

（2）單極的兩瓷瓶高度應(yīng)相同。

3.2.3導(dǎo)電觸頭的調(diào)整。可以通過松開接線座上緊固導(dǎo)電桿的螺絲，轉(zhuǎn)動或者移動導(dǎo)電桿，使之對正。

（1）單極的兩導(dǎo)電桿（左右導(dǎo)電桿）觸頭對正。即高度一致，上下高度差小于5mm，并成一直線（左右）。如圖2。

（2）三相左右導(dǎo)電桿長度應(yīng)相同。

（3）三相觸指的插入深度相同，說明書有數(shù)值時(shí)，按照數(shù)值調(diào)整；沒有數(shù)值時(shí)，按照圖3調(diào)整；既沒有數(shù)值又沒有圖3的說明時(shí)，則根據(jù)經(jīng)驗(yàn)調(diào)整。若太淺，合閘后中間觸頭接觸面不足；若太深，合閘時(shí)沖擊力過大，會造成沖擊損壞絕緣子。因此應(yīng)保證合閘后觸指與觸頭之間留有4～6mm的裕度且保證合閘時(shí)觸指插入深度不小于深度的90%。

3.2.4操作極調(diào)整

（1）開距的調(diào)整。隔離開關(guān)分開后導(dǎo)電桿與基座中心線的夾角保證在90°～92°范圍內(nèi)，若角度不好把握，最簡單的方法是利用卷尺測量左右導(dǎo)電桿首尾兩端是否平行，首尾兩端距離的差值為±10mm是允許的。

（2）操作極與機(jī)構(gòu)調(diào)整。將操作極本體與機(jī)構(gòu)均處于合閘位置，連接本體與機(jī)構(gòu)（若為活連接），當(dāng)為死連結(jié)時(shí)，可以先用點(diǎn)焊的方式連接（待整體調(diào)整好后再焊接牢固），進(jìn)行分、合閘一次，觀察操作極分合閘是否到位。

若本體合閘不到位，則調(diào)整交叉連桿的長度——“合欠使之長、合過則調(diào)短”；若本體分閘不到位，則調(diào)整操動拐臂（即圖1中的拐臂3）的長度——“分小調(diào)短、分大調(diào)長”。需要說明的是，“分小調(diào)短”可以通過兩種方法來實(shí)現(xiàn)，其一是增大操動拐臂的長度，其二則是增大拐臂的夾角；相反的，可以實(shí)現(xiàn)“調(diào)長”。

同時(shí)應(yīng)注意，本體與機(jī)構(gòu)運(yùn)動的角度應(yīng)該一致，因此，調(diào)整操動拐臂時(shí)應(yīng)該兼顧分閘的角度和機(jī)構(gòu)所運(yùn)行的角度。

若本體合（或分）閘已到位，機(jī)構(gòu)合（或分）閘不到位，表明機(jī)構(gòu)運(yùn)行的行程（或角度）小于本體，應(yīng)該將本體合（或分）閘時(shí)運(yùn)行的行程（或角度）減小，此時(shí)，需要減小操動拐臂的長度；相反，若機(jī)構(gòu)到位，而本體不到位，則需要增加操動拐臂的長度。

3.2.5三極聯(lián)動調(diào)整

三極聯(lián)動的調(diào)整，必須以隔離開關(guān)的接線板均承受正常母線拉力的條件下進(jìn)行，否則，當(dāng)母線連接好之后，需要進(jìn)行重新調(diào)整。

操作極調(diào)整好后，使三極均處于合閘狀態(tài)，連接好水平連桿后，進(jìn)行三極聯(lián)動操作，分、合一次，觀察其余兩極分、合閘是否到位。三極聯(lián)動調(diào)整時(shí)，應(yīng)以三極合閘同期性為標(biāo)準(zhǔn)，調(diào)整方法是當(dāng)任一極的觸頭與觸指剛接觸時(shí)，測量另外兩極觸頭與觸指之間的距離，通過調(diào)整交叉連桿的長度改變。若同期調(diào)整好后，分合閘不到位，同期調(diào)整采用“折中法”即取偏大與偏小的中間值，向中間值調(diào)整，但是要滿足設(shè)備出廠同期值的標(biāo)準(zhǔn)要求。會出現(xiàn)下面幾種情況（現(xiàn)以操作極為A相說明）。

（1）三極同期但均分合閘不到位，可以適當(dāng)調(diào)整操動拐臂的長度。

（2）三極不同期但分合閘均到位，通過調(diào)整交叉連桿折中調(diào)整同期，使之滿足標(biāo)準(zhǔn)要求。

（3）A、B相同期與C相不同期、但分合閘到位，調(diào)整C相交叉連桿。

（4）B、C相同期與A相不同期、但分合閘到位，調(diào)整A相交叉連桿。

（5）A、C相同期與B相不同期、但分合閘到位，調(diào)整B相交叉連桿。

（6）三相同期，A、B相分合閘不到位，調(diào)整AB極間水平連桿使之到位或調(diào)整C相交叉連桿使C相不到位程度同A、B相，再調(diào)整操動拐臂的長度。

（7）三相同期，B、C相分合不閘到位，調(diào)整BC極間水平連桿使之到位或調(diào)整A相交叉連桿使A相不到位程度同B、C相，再調(diào)整操動拐臂的長度。

（8）三相同期，A、C相分合閘不到位，調(diào)整AB、BC極間水平連桿使之到位或調(diào)整B相交叉連桿使B相不到位程度同A、C相，再調(diào)整操動拐臂的長度。

（9）最不好的一種情況，即三相既不同期也不到位，就要通過調(diào)整水平連桿、交叉連桿及操動拐臂綜合調(diào)整，遵循折中的方法使之滿足要求。

可見，三極聯(lián)動的調(diào)整原則是，保證同期符合要求，合閘時(shí)能夠合正，分閘時(shí)滿足斷口距離尺寸的規(guī)定。一般地，上述三者之間存在矛盾時(shí)，在保證分閘斷口距離的前提下，優(yōu)先犧牲分閘距離。（注意：交叉連桿及水平連桿兩端的正反螺紋，調(diào)節(jié)時(shí)應(yīng)盡可能使兩端外露的螺紋長度相同）

3.2.6分、合閘定位螺釘?shù)恼{(diào)整

三極聯(lián)動調(diào)整后，將交叉連桿及水平連桿的背螺帽背緊，調(diào)整分、合閘定位螺釘與擋板之間的間隙為1～3mm。

3.3接地開關(guān)的調(diào)試

接地開關(guān)的調(diào)試，是建立在隔離開關(guān)的調(diào)試完成之后的。接地開關(guān)的調(diào)試方法與隔離開關(guān)的類同，值得注意的是：

（1）接地開關(guān)的水平連桿大多都是通過管夾件連接的，因此緊固螺栓時(shí)需要交叉、對稱、均勻且逐步擰緊，否則地刀導(dǎo)電桿可能與接地靜觸頭存在偏移。

（2）接地導(dǎo)電桿與靜觸頭的接觸應(yīng)良好，以導(dǎo)電桿露出靜觸頭3～10mm為宜，不過不同廠家規(guī)定不同，視說明書的標(biāo)準(zhǔn)而定。一般地，隔離開關(guān)的水平連桿都裝在主動極側(cè)，當(dāng)接地刀為內(nèi)打式且為右接地時(shí)，導(dǎo)電桿露出靜觸頭的尺寸不宜太大，否則當(dāng)隔離開關(guān)在分閘位置時(shí)，接地刀閘可能合不上，原因是接地導(dǎo)電桿端頭會與隔離開關(guān)的水平連桿相互頂住。

（3）接地刀閘導(dǎo)電桿在分閘時(shí)應(yīng)保持為水平狀態(tài)，必要時(shí)用水平尺輔助調(diào)整，以便保證接地開關(guān)分閘后的絕緣距離滿足要求。

3.4機(jī)械連鎖調(diào)整

隔離開關(guān)和接地開關(guān)調(diào)整完畢后，對機(jī)械連鎖進(jìn)行調(diào)整，標(biāo)志著整組隔離開關(guān)的調(diào)試工作完成。

調(diào)整基座上的扇形板與弧形板的相對位置，使得隔離開關(guān)合閘時(shí)，接地開關(guān)不可合閘，接地開關(guān)合閘時(shí)，隔離開關(guān)不可合閘。

3.5手力操作機(jī)構(gòu)的調(diào)試

手力操作機(jī)構(gòu)的調(diào)整，是隨著本體的調(diào)整一起調(diào)整的，不過調(diào)整的同時(shí)應(yīng)該檢查：

（1）機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動是否靈活，要求操作手柄上需要的操作功不大于1㎏f。

（2）輔助開關(guān)切換正確，標(biāo)準(zhǔn)是輔助開關(guān)在機(jī)構(gòu)操動過程大約處于極限位置的4/5處可靠切換。

3.6電動操作機(jī)構(gòu)的調(diào)試

電動機(jī)構(gòu)的調(diào)試較手動機(jī)構(gòu)相對復(fù)雜，調(diào)試檢查項(xiàng)目有。

（1）機(jī)構(gòu)各元件完好。

（2）接線正確，手動、電動，就地、遠(yuǎn)方各操作數(shù)次，動作正確。

（3）通電試操作前，先使機(jī)構(gòu)處于分、合閘中間位置，再操作。

（4）電動機(jī)轉(zhuǎn)動方向同本體分、合閘的方向一致。

（5）機(jī)構(gòu)電氣限位和機(jī)械限位調(diào)整合適且與本體分、合閘終了位置吻合。

4結(jié)束語

由于隔離開關(guān)長期被認(rèn)為是一種簡易的電氣設(shè)備，因此，在運(yùn)行過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)諸如機(jī)械卡滯、導(dǎo)電回路發(fā)熱等缺陷，導(dǎo)致被迫停電檢修的問題，嚴(yán)重的影響了供電的可靠性。熟悉隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)、動作原理及安裝調(diào)試方法，可以有效的避免停電的事故和動作的不可靠性，并且能夠提高作業(yè)現(xiàn)場的工作效率，解決設(shè)備不可靠運(yùn)行與電力系統(tǒng)可靠運(yùn)行的矛盾。
責(zé)任編輯人：CC