关于隔离开关触指压力的探讨

长期以来，人们一直把回路电阻和触头温升起来，认为只要回路电阻小，温升就必然低，触头寿命就一定长。是不是这样呢？近十多年来，我们如皋高压电器公司，对隔离开关的触指运行情况进行了分析跟踪，发现很多低回路电阻的隔离开关触子有烧坏现象，但一些高回路电阻的隔离开关触子却反而运行良好，这是为什么呢？于是我们对隔离开关触子压力和回路电阻的关系进行了分析，通过实际试验证明，1对触指与5对触指，其回路电阻仅差几个微欧，均在产品说明书给定的合格范围内。同样，若把触指的接触压力由120N降到20N，其总回路电阻值基本没有变化，仍在合格范围内。这样在很低的接触压力下运行必然会发生过热。因此，回路电阻合格不能说明触头接触良好。隔离开关触指压力测试仪

为此国家电网公司[2005]400号文关于电网重大反事故措施中，明确提出要开展隔离开关触头接触压力的检测。 由于户外隔离开关是**暴露在大气环境中工作、受环境气候条件影响zui直接和zui严重的电气设备,它的运行条件比较恶劣,触指与触头属可动接触,其接触部分更容易受雨水、灰尘及有害气体的侵袭,产生接触不良而导致发热。提供触指压力的弹簧会因发热而退火和锈蚀导致失效。据不*统计,户外隔离开关导电部分95%的故障来自触指部位。

接触点发热是因为存在接触电阻,接触电阻越大发热越严重。电接触理论告诉我们接触电阻主要包括两部分:收缩电阻与表面膜电阻。

从物理意义上说,固体表面总是凹凸不平的,所以触头的相互接触只能是局部的局限于微观上的小接触面。收缩电阻是由于电流路径收缩到上述的小接触面而产生的。当以足够大的力将两个触头压紧时,接触面上zui高的微观尖峰就会发生变形压平,接触面增大,使收缩电阻减校

此外,触头材料在贮存及工作时与周围的空气污秽杂质之间发生化学反应产生表面膜(氧化物、硫化物、氯化物等),这些表面膜比较坚硬,电阻很大,甚至绝缘,是导致发热的主要原因。只有保持触指有足够大的压力,才能使触指在分合闸过程中将表面膜挤破,保证接触良好。

导电回路包括接线端子、软接线、导电管及触指触头等部分,接线端子与软接线、软接线与导电管之间的连接都采用螺栓固定连接点的接触压力可达数千牛,而触指与触头之间为了可分断采用的是可动连接,其接触压力只有数十至数百牛,而且这种压力会随弹簧的失效而降低或原设计弹簧压力就低,正是由于这种接触压力的差别过热较容易出现在触指接触处。因此,接触压力低是触指故障的罪魁祸首。 隔离开关触指压力测试仪

目前绝大部分检修人员判断导电部分接触好坏的判据就是测量其回路电阻,认为回路电阻在合格范围内,导电部分的检修工作就可圆满结束。其实不然,在产品说明书中给出的回路电阻值是整个导电回路的值,它包括接线端子、导电管、触指触头等部分的总体电阻及接触电阻,没有给出触指接触部位的接触电阻,范围较大、裕度较大,不能直接反映接触电阻的变化,只能说明导电回路通路。我们可以做一个试验,将有4对触指,额定电流为1600A的上导电部分拆除2对(相当于另2对触指的接触压力为0),试验表明:2对触指接触与4对触指接触其回路电阻值仅差7uΩ均在产品说明书给定的合格范围内。同样,我们把触指的接触压力从120N降到20N,其回路电阻值基本没有变化,仍然在合格范围内,但这样低的接触压力在实际运行中用不了多久,就会发生过热故障。

因此,回路电阻合格不能说明触指接触良好。 我们平时在检修时往往只注意更换明显失去弹性和断裂的弹簧,而对那些压力降低的弹簧无法判断与更换,这样在运行中,接触压力不够的触指其接触电阻会不断增加引起发热。同时每个触指电流的分布会因压力不同而不同,差别越大电流分布越不均匀,长期运行后就会发生接触不良而过热。触指的发热会恶性循环一个触指接触不好就会漫延整个触头接触不良。同时有不少隔离开关的触指压力可调,如果在检修时调整压力不够或每个触指的调整压力有差别同样会出现上述现象。隔离开关触指压力测试仪