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2017年电气工程师发输变电知识点：隔离刀与负荷开关
关于隔离刀与负荷开关这两个知识点大家都掌握了吗？下面是小编为大家整理的2017年电气工程师发输变电知识点：隔离刀与负荷开关，希望能帮到您！
隔离刀
隔离刀(或称隔离开关)由于有明显的断口可以识别接通或分断，主要是用来隔离高压电源的，以保证线路和设备的安全检修，能分断的电流很小(一般只有几个安培)。由于没有专门的灭弧装置，所以它不能用来分断故障电流和正常工作电流，不允许带负荷进行分断操作。
负荷开关
负荷开关具有简单的灭弧装置，灭弧介质一般采用空气，可以接通和分断一定的电流和过电流，但是不能分断短路电流，不能用来切断短路故障。所以绝对不允许单纯用负荷开关来替代断路器;如果要采用负荷开关，必须与前面提到的高压熔断器配合使用(实际上往往用熔断器和负荷开关串联使用，用作简单的过负荷保护，以降低工程造价)。
负荷开关与隔离刀类似，都有明显的断开间隙，可以很容易的判别电路是处于接通还是断开状态。
高压隔离开关的故障处理
1.高压隔离开关工作原理分析
高压隔离开关是电网中最基础的开关电器之一，起到隔离电源、改变运行方式、通断负荷电流、进行倒闸操作等作用，它通过操作机构来驱动本地刀闸，完成相应的分闸和合闸，以形成明显的电路断开点，能够完成相应的接通和断开操作。高压隔离开关主要包括导电部分、操动机构、传动机构、绝缘部分、支持底座等部分。
根据安装地点的不同，可以分为屋内式（GN型）和屋外型（GW型），高压隔离开关没有专门的灭弧装置，因此不具有开断负荷电流和短路电流的功能，因此通常与高压断路器配合使用。
2.高压隔离开关的常见故障及其处理措施
高压隔离开关在电力系统中的使用频率非常高，同时运行环境相对恶劣，面对制造工艺、气候环境、运行维护等方面的影响，高压隔离开关在运行中容易出现锈蚀、过热、接触不良、密封不佳、机械故障等问题。下文将对其中较为常见的几种故障展开讨论。
2.1异常发热
虽然高压系统对隔离开关的触头质量和制造工艺都有较高的要求，但高压隔离开关的异常发热问题仍不可避免。尤其是户外型隔离开关，由于暴露在户外，很多部件大多裸露，受到雨水冲刷很容易引起零部件生锈，如果此时出现隔离开关触头接触不良、出线座锈蚀、各接线夹或螺栓连接部位松动等情况，由于长期通过电流可能导致异常发热。一旦发现隔离开关出现异常发热情况，必须立即向调度部门汇报，并根据实际情况进行处理，如果是双母线接线方式中某一条母线的隔离开关出现发热，可以将负荷全部倒闸到另一条母线，再进行故障处理，如果是单母线接线，应该立即进行负荷转移，再进行故障处理，尽快安排定位具体的故障原因。
例如，某变电站的GW5型高压隔离开关，在运行中开关接触点部位经常出现打火现象，经过停电检修，发现该系列的隔离开关触头为拉簧式，在运行中接触面由于缺少有效的维护，而出现氧化情况，当通过接触面的负荷电流过大时，就会出现打火现象，同时，每次打火时弹簧会出现退火，引起拉力降低，对隔离开关的运行造成极大影响。对此，变电站及时采取了有效措施，采用了螺丝固定等法缓解弹簧疲劳，并对该隔离开关保持严密监视。
2.2拒分拒合
高压隔离开关的二次回路中连接的部件众多，包括中断器、熔接器、接触器、辅助开关、热继电器等，还有很多机械元件，包括触头、触指、弹簧等，这些部件在长期的使用中，都存在损坏或锈蚀的可能。高压隔离开关拒分拒合的表现形式主要有：
①高压隔离开关在合闸时不能制动，闸门的触头顶住触指。②触头与触指仅能够单边接触，或传动部件损坏，导致不能够完全分合闸。③高压隔离开关的电气系统出现故障，如元件损坏、保险丝熔断等。
导致高压隔离开关出现故障的原因是多方面的，包括机构因素、电气因素等。其中，机构因素包括隔离开关内部的连杆、拐臂等元件锈蚀，或是因长期的撞击与摩擦，导致触头支架的强度不足，引起分合闸不到位。此时，应该针对相应的锈蚀部位进行润滑，并更换不合格元件；电气因素是指电动机故障、控制电源故障、保险丝断裂等电气故障，引发隔离开关分不能分合闸。由于系统内部各元器件结构复杂，因此应该做好日常的检修和维护。
2.3瓷瓶断裂
在高压隔离开关的实际故障中，瓷瓶断裂是危害性较大的一种故障，因瓷瓶断裂可能导致短路，引发系统停电事故，严重时还可能损坏电气设备和工作人员。在高压隔离开关实际运行过程中，由于隔离开关的瓷瓶和法兰是用水泥胶装剂胶装的，受到外界温度变化影响时，水泥胶装剂会产生膨胀应力，由于隔离开关的法兰、胶装剂、瓷瓶的膨胀系数和收缩系数各不相同，因此一旦温度变化波动较大或操作频繁时，可能引起瓷瓶破裂。
根据现场经验实际分析，很多高压隔离开关的瓷瓶破裂与胶装质量不合格有关，在高压隔离开关瓷瓶破裂事后的事故分析中，发现很多瓷瓶胶装时，或没有使用缓冲垫、或有断裂的木楔残留在内、或仅对法兰口进行简单胶装而内部未进行必要的胶装，这种情况下，会引起瓷瓶内部出现夹渣或夹层，随着外界环境的变化引起裂纹，并逐步扩大最终引起事故。
针对上述问题，应该从两个方面加强管理。首先，严格对瓷瓶胶装质量的管理，胶装不合格的瓷瓶应不予采用，对瓷柱涂抹专用的防护胶，提升其对温度的适应能力，延长使用寿命。在运行中，还可以采用补强柱的方式来提升瓷瓶的强度，目前主要有50%和100%两种强度的增强瓷柱，对于温度变化剧烈或运行条件恶劣的高压隔离开关，可以酌情采用。此外，做好瓷瓶的无损检测，目前常用的检测方式有超声波检测和TEV暂态电压检测等方法，能够及时发现微小的瓷瓶裂缝，起到防患于未然的作用。
2.4零件锈蚀
受到周围环境的影响，高压隔离开关零件锈蚀不可避免。运行年数越长，开关设备趋于老化，加上雨雪冲刷、潮湿气候的影响，隔离开关的零件出现生锈卡涩。同时，高压隔离开关运行环境中灰尘较大，污垢堵塞和氧化作用也会引起零件锈蚀，导致隔离开关故障。
针对零件锈蚀故障，首先应该做好隔离开关的运行维护，定期对高压隔离开关进行除尘除垢工作，对隔离开关的传动部件涂抹润滑油，某些容易锈蚀的元件涂抹防锈漆或二硫化钼，定期更换腐蚀严重的零部件，母线因故停电检修时，可以顺便进行隔离开关的检修和维护工作。其次，做好隔离开关的材料选型，选用导电性能较好的触头，刀闸固定螺栓使用不锈钢材料，金属件都应该使用热镀锌工艺，尤其是某些湿度高、空气盐度高的特殊地区，应该适当缩短隔离开关的检修周期。
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