關于高壓隔離開關電觸頭性能改善的思考

喬俊義

【摘 要】電力系統的正常運作能夠給人民群眾生產生活提供一個保障。然而，在電力系統里面，高壓線屬于電力系統結構中的關鍵部分，其中高壓隔離開關是一個關鍵的設備，電力系統正常的運作是離不開高壓隔離開關的。如果想要確保高壓隔離開關的正常使用工作，就一定要先改善高壓隔離開關電觸頭性能。本文將研究一下改善高壓隔離開關電觸頭性能的有效策略。

【關鍵詞】高壓隔離開關;電觸頭;電力系統;改善;有效策略

1 高壓隔離開關電觸頭故障以及產生故障的原因

分析高壓隔離開關電觸頭故障的類型和故障產生原因都可以給有關的工作人員解決故障的時候提供一定的參考作用。每一個類型的故障其所產生的原因都是不一樣的，在進行解決故障問題的時候必須要具有針對性。概括來說，故障的種類以及故障產生的原因主要有以下這幾點：

1.1 高壓隔離開關電觸頭故障類型

高壓隔離開關電觸頭出現故障，這和其長時間暴露在室外只有著不可脫離的關系的，室外環境變化是比較快的，其中空氣的濕度和溫度等都會給高壓隔離開關的使用功能帶來不利的影響，這是高壓隔離開關經常出現故障的關鍵原因之一，并且也是一個需要在第一時間進行解處理的主要問題。通過大量的研究數據表明，發熱是高壓隔離開關在進行運作的時候所存在的一個重要故障，此外，高壓隔離開關的故障還包含觸指銀層脫落這一點。觸指銀層的脫落是導致高壓隔離開關發熱的關鍵原因，而高壓隔離開關發熱是觸指銀層脫落的主要表現，概括來講，觸指銀層脫落的這個故障問題關鍵表現在這幾個方面上：首先是高壓隔離開關的觸指銀層的耐磨性比較差，所以在長期進行使用的還是，極有可能會出現觸指銀層脫落的情況，這一問題出現就會致使高壓隔離開關的電阻突然大增，從而出現發熱的情況，這會給電力系用的正常運作帶來很大的不良影響，是一定要及時處理的一大問題。

1.2 高壓隔離開關電觸頭產生故障的原因

通過對高壓隔離開關電觸頭故障進行分析，其關鍵的故障問題是在發熱故障以及磨損故障燈這兩個方面上，要想完全解決以上這幾個故障，就一定要針對其相對應的產生原因進行分析，概括來講，故障的產生原因主要包含以下這幾個方面：首先就是因為高壓隔離開關里面有許多組件都是暴露在室外環境中的，空氣會對高壓隔離開關電觸頭的表面進行氧化，接著其電阻就會快速增大，進而出現各種不良的現象，導致高壓隔離開關電觸頭發熱。然而，當接觸電阻升高之后，兩端的電阻大小就會出現很大的差距，運行電流的過程中就會被電觸頭彈簧分離出一部分，因此會降低彈簧的性能，觸指的接觸壓力也隨之變小，接觸不好的現象也會越來越嚴重，從而構成了一個惡性的循環;其次就是因為自身性能的特點，隔離開關的操作次數都是比較頻繁的，開關在進行打開和閉合的過程中，出頭都會被頻繁的摩擦到，在應力的作用下觸動鍍層會遭到嚴重的磨損，致使觸指鍍層出現破裂甚至觸指鍍層會出現脫落的情況，高壓隔離開關電觸頭出現發熱的情況，就會導致電流突變;最后就是，高壓隔離開關電觸頭彈簧工作強度是比較高的，而同種類的金屬之間會存在一種吸引性，這會導致鍍銀層出現破裂的情況。

2 改善高壓隔離開關電觸頭性能的有效策略

2.1 改善常見觸頭性能的有效方法

改善常見觸頭性能的有效方法包括：首先是超聲波場中壓制——浸漬法，其詳細的操作步驟如下：現在模具里面加入已經混合均勻的合金粉末，接著將其放到超聲波場里面，合金粉末在超聲波的作用之下會變得更加均勻細密，再把合金粉末燒結成型，這樣就能夠獲得密度比較高的零件了，也會大大提高其耐磨性。其次就是真空熔煉法，把合金塊體放到真空電弧里面進行加熱，在高溫的作用下對合金塊體進行真空熔煉，為了預防金屬氣體有效揮發，進行熔煉的時候要適當地加入氬氣，對融化后的材料進行保溫，接著對材料進行水冷快速凝固。真空熔煉法能夠使得觸頭合金材料分布得更加均勻，耐壓性能也會明顯升高。最后就是納米復合技術，通過采用這種技術之后，混合物之間的界面也會明顯地增大，使得材料出現新的性能。

2.2 通過采用離子注入法來改善電觸頭性能

2.2.1 離子注入法的概念

離子注入法主要是為了改善材料表面性能，具體的操作步驟就是先將離子加速，注入到材料表層，這種也叫做物理冶金，通過該表材料表層的組成成分和構造，進而有效地完善材料表層的性能。其中，注入的離子元素包含金屬蒸汽、氣體以及非金屬，首先要把這些例子元素帶入到離子室里面，把這些離子電離成正離子，接著把電磁線圈放置在電離室外，這樣磁場就會被引入到放電室里面，電離放電現象就會加大。

2.2.2 離子注入法的特點

離子注入法是一種表面合金化方法，概括來講，具有以下幾種特點：首先是對注入的離子元素沒有任何的局限性，相互不溶的離子元素也可以注入到其中，構成全新的合金相。重新制造出來的表面合金不會被傳統合金化規則所影響到，進行制作的時候，可以按照需要來進行自由選擇注入離子元素。其次就是諸如離子元素之后，原本金屬表面的分子晶格就會出現奇怪的變化，表層是哪個就會出現錯位的網格，進而會提高有關的性能。最后就是離子元素注入到金屬表層之后，就會和內部的原子混合在一起，成分充分均勻，主要聚集體的材料和注入層之間差不多完成混合在一起了，沒有特別明顯的分界，所以完全不用擔心注入層會出現松散或者是脫落的狀況。

3高壓隔離開關部件接觸不良的故障分析

電力系統在供電過程中，由于各種不良因素，經常會出現接觸不良的狀況，高壓隔離開關部件也會出現接觸不良的現象，導致故障狀況。其一，高壓隔離開關的導電部分，接觸部位的接觸面有時會有雨水滲入或者粉塵等雜物堵塞其中，接觸電阻的阻值會增大，引起接觸頭發熱導致接觸不良。此外，銅鋁接觸面的電化學腐蝕，固定接觸部位的螺絲松動等，也會導致導電部分過熱造成接觸不良，進而引起高壓隔離開關故障。其二，高壓隔離開關活動接觸部位，由于結構不良或者觸頭的接觸點自潔能力不足，接觸部位彈簧部件的退火彈性會大大減弱，使接觸壓力降低，從而進一步加劇接觸部位的發熱狀況，導致接觸不良或者部件燒損。

為了降低高壓隔離開關發生接觸不良故障的幾率，相關技術和檢修人員要對開關導電部分的接觸面涂抹固體潤滑劑，減少部件的摩擦，改善接觸頭的發熱狀況。同時，高壓隔離開關的活動接觸部位，要涂防水膠營造封閉環境，防止雨水或者細碎雜物堵塞其中以及接觸面的電化學腐蝕。

4 總結

概括來講，保證高壓隔離開關電觸頭性能正常可以有效地延長開關的使用時間，但是現在我國的電力系統還是會存在有關高壓隔離開關電觸頭性能這方面的問題，為降低高壓隔離開關電觸頭故障率，可考慮在生產加工時參考上文中提到的浸漬法、離子注入法等改善方法。為了更好地處理這些問題，有關工作人員一定要認真分析故障的類型和每種類型故障所產生的原因，這是解決故障的前提工作。除此之外，還要科學合理的應用改善高壓隔離開關電觸頭性能的有效策略。

參考文獻：

[1]岳永剛，白志強，趙墨林等.采用導電滾動觸頭的隔離開關過熱故障分析[J].高壓電器，2008（06）.

[2]李盛，王金海，李海峰.一起500kV隔離開關過熱分析及處理[J].華北電力技術，2009（z1）.

[3]秦泳，曲欣，楊國華.隔離開關導體表面優化處理與成本控制[J].電氣制造，2009（07）.

（作者單位：國網山西省電力公司檢修分公司）