斷路器試驗專用觸頭的研制

周剛，胡海平，陸飛，高榮根，季曙明，戴飛

(國網嘉興供電公司，浙江 嘉興 314033)

斷路器試驗專用觸頭的研制

周剛，胡海平，陸飛，高榮根，季曙明，戴飛

(國網嘉興供電公司，浙江 嘉興 314033)

斷路器試驗是電力系統一項重要而又常見的工種。傳統斷路器試驗中使用夾子夾接斷路器觸頭方式，存在損傷觸頭、夾子掉落等安全隱患，并且由于試驗中相相短接采用多股銅線繞制方式，也存由于銅線毛刺而產生的尖端放電、以及遺落銅線等安全性隱患，并且效率低下。為此，研制了一種專用觸頭，摒棄了傳統的夾子夾接及銅線繞制等試驗方式，保護斷路器觸頭，提高試驗安全性和試驗穩定準確性。

斷路器試驗；安全；效率；專用觸頭

1 引言

傳統斷路器試驗包括斷路器特性試驗、耐壓試驗、回路電阻測試、絕緣試驗等，試驗接線主要采用試驗短接線和高試專用夾(夾子)等。試驗中需要多次使用多股銅線短接，短接開關三相觸頭[1]。

2 傳統斷路器試驗存在的弊端

2.1 傳統的斷路器試驗存在安全問題

2.1.1 夾子損壞斷路器觸頭，造成觸頭發熱

為了試驗安全，減少夾子的掉落，試驗中常采用大號鱷魚夾，夾接在開關觸頭上，這容易造成觸頭損壞，特別是可造成觸頭彈簧運行中發熱燒毀，威脅安全生產，檢索相關統計，斷路器由于觸頭發熱燒毀事件至今已不下數十起。

圖1 大號鱷魚夾夾接在開關觸頭上

2.1.2 夾子彈跳、掉落事故

夾子夾接于斷路器觸頭上，受試驗中開關分合閘震動、夾子彈跳等掉落，造成短路、甚至威脅人身設備安全。另一方面，耐壓試驗中，試驗壓變電壓通過夾子接通短接線，若夾子掉落則可能導致安全事故。

2.1.3 多股銅線產生毛刺，尖端放電

試驗高壓時甚至還未達到耐壓水平就造成尖端放電、電暈放電等，威脅安全并影響試驗數據。據不完全統計，放電概率達到19%。

圖2 多股軟銅線易散股

2.1.4 遺落銅線，造成事故

由于試銅線繞制于斷路器觸頭上不明顯，工作中需特別注意試驗短接線的回收歸箱，若遺落于開關上將導致重大安全事故。2003年9月16日，某單位發生一起由于遺留多股銅導線于斷路器上而導致的三相短路故障，造成了嚴重的設備損傷。

圖3 被燒壞的設備

2.2 傳統的斷路器試驗存在效率問題

2.2.1 空間小，不易夾

空間較小的斷路器觸頭上，大號鱷魚夾不易夾上，往往用力多次才能夾好。

2.2.2 數據不穩定，影響效率。

夾子夾接為點接觸，易造成試驗數據不穩定；銅線繞制方式易接觸不良，結果造成“不合理的數據”，試驗人員需重新接線重新試驗，費時費力；另一方面，此過程必須經過多次放電才能進行，重復勞動。

圖4 夾子夾接 效率低下

3 斷路器試驗專用觸頭概述

本文根據不同廠家、型號的高壓斷路器靜觸頭，包括10kV、20kV開關ABB、SIMENZ、西電三菱等廠家和型號，尺寸進行設計，保證模擬到設備的實際運行狀態。

該方案具有如下特點：

(1)觸頭接觸為面接觸，接觸完全，可靠接觸；

(2)專用性好，可以保證各類高壓設備都能模擬到實際運行狀態；

(3)觸頭位置穩定性好；

(4)操作較簡便；

(5)制作簡單，使用可靠穩定，便于進行各類高壓試驗。

4 斷路器試驗專用觸頭制作

4.1 調查統計

斷路器試驗項目包括：特性、回路電阻、絕緣、耐壓等。其中，特性試驗、回路電阻單相測試，絕緣、耐壓等需短接三相或相間進行。斷路器類型包括10kV、20kV開關ABB、SIMENZ、西電三菱等，觸頭為圓形設計，35kV開關為龍口形狀，各尺寸根據各圖紙。

4.2 整體設計

圖5 斷路器試驗專用觸頭圖紙

從如圖5看出，本文研制的專用觸頭主要由一個圓柱型本體構成，其一端側壁上至少設置有兩個檢修試驗線專用的插孔，插孔下方靠近圓柱型本體的端部設置有一個圓環槽型的裸銅線專用卡線槽，卡線槽的圓柱型本體底部設置一個短接裸銅線的卡線彈簧片。

圓柱型本體的另一端設置從端部軸向向內的孔洞，圓柱型本體上設置的兩個插孔為沿軸向依次布置、且徑向穿過軸中心的圓形插孔。本體為銅制材料制成，表面鍍有銀層，圓柱型本體的直徑不大于動觸頭外徑。

兩個插孔所占區域長度為軸向設置孔洞深度的二分之一，且所述孔洞的端口直徑大，內部中直徑小。卡線彈簧片為高彈性不銹鋼合金材料制成，表面鍍有銀層，它通過一中心螺，釘固定在圓柱型本體的底部。

5 斷路器試驗專用觸頭實物

5.1 實物圖

觸頭實物如圖6所示。

圖6 裝置實物圖

高壓斷路器試驗時，將高壓斷路器試驗專用本體插入高壓斷路器的靜觸頭中， 將之前需要夾接在高壓斷路器的靜觸頭上的高壓試驗線，連接于高壓斷路器試驗專用本體的檢修試驗線專用插孔，或用試驗專用的大號夾夾接于高壓斷路器試驗專用本體，需要短接時，將短接裸銅線繞接在卡線槽內或用短接裸銅線卡線彈簧片直接夾住即可。

5.2 裝置特點

專用觸頭的使用，使高壓斷路器在進行高壓試驗時，工作狀態能夠模擬實際運行狀態，測試數據更加準確；另外，專用觸頭的使用，使得試驗線、短接線的連接和拆除更加方便快捷，降低了試驗短接線的毛刺率，并且防止試驗線、短接線遺漏在設備上，造成設備和人身 安全事故。專用觸頭具有結構簡單，體積小，使用方便快捷等特點。

6 效果檢查

成果制作完成后，小組在變電站進行了試用，經過階段試驗，發現在提高工作安全性、保護設備的基礎上，裝置還有如下效果。

6.1 試驗穩定、準確性檢查

由于斷路器回路電阻測試最能體現試驗穩定度和精度，因此，我們以回路電阻試驗進行測試，使用專用觸頭試驗結果如表1所示。

表1 專用觸頭的斷路器回路電阻測試

從表1中可以看出，使用專用觸頭由于采用模擬斷路器直接接觸方式，并且采用插針方式較傳統的夾子夾接試驗穩定性好，誤差減小，數據更精確，也達到了目標。

6.2 提高效率

由于采用插接方式，避免了由于夾接困難和接觸不良而導致的重復的夾接方式；又由于采用了插接方式實現相相短接，避免了重復銅線繞制方式，直觀表現為工作效率的提高。

表2 斷路器主要試驗項目使用觸頭前后平均時間對比

7 總結

通過斷路器試驗專用觸頭的研制，我們采用了一種全新的檢測方式解決了在傳統斷路器試驗中存在的諸多弊端，提高了工作效率以及檢測數據的準確性及穩定性，保證了人身和設備的安全。

[1]伊玉生.高壓斷路器的試驗與檢修[J].山西冶金，2013：171.

Development of Breaker Test Dedicated Contacts

ZHOUGang,HUHai-ping,LUFei,GAORong-gen,JIShu-ming,DAIFei

(State Grid Jiaxing Power Supply Company,Jiaxing 314033,China)

The breaker testing is an important and common type in power system circuit.Traditional circuit breakers used in the test circuit breaker contacts clip connection exists in the way damage the contacts,clips and other security risks falling.Because the test-phase short circuit using multi-strand copper wire mode also exists due to the copper burr generated point discharge,and left behind copper and other security risks,and inefficient.In this paper,the development of a dedicated contact,abandon the traditional clip pick and test methods,such as copper wire,protection circuit breaker contacts,improve test security and stability test accuracy.

breaker test;safety;efficiency;dedicated contacts

1004-289X(2015)03-0026-03

一種高壓斷路器試驗專用觸頭(專利號：201310228066.1)公示中； 一種高壓斷路器試驗專用觸頭(專利號：ZL 201320330844.3)。

TM83

A

2014-04-15