隔离开关的动作原理及安装

变电站中，隔离开关的数量一般为断路器的2～4倍，由于数量比较多，其安装调试的工作量相当的大。在110kV以下的电压等级中，作为主导设备的GW4型隔离开关，如果隔离开关的安装工艺及机械尺寸调整不符合要求，则会出现分、合闸不到位，触头过热，甚至瓷瓶断裂的事故。因此，很有必要将隔离开关的安装调试方法进行总结。笔者根据自己的工作经验，将该种型号的隔离开关的安装调试方法归纳如下，以供同行们参考。

1GW4型隔离开关的结构及动作原理

为了更好的掌握安装工艺及调试方法，对隔离开关的结构及动作原理有一个足够地了解是很有必要的。

1.1隔离开关的结构

1.1.1隔离开关的结构

GW4型隔离开关为双柱水平旋转式结构，由3个单级组成，每个单级由基座、绝缘支柱和导电部分组成，配用手动或电动操作机构。

1.1.2接地开关的结构

接地开关由固定在隔离开关导电管上的静触头和安装在底座上的动触杆组成。

1.1.3手力操动机构的结构

手力操动机构由水平面（或垂直面）内旋转90°（或180°）的操作手柄，防雨罩及装入其内的辅助开关组成。

1.1.4电动操作机构

电动机构的主要元件有电动机、减速箱、辅助开关、限位开关、转换开关、接触器、断路器等。

1.2隔离开关的动作原理

1.2.1隔离开关的动作原理

1.2.2接地开关动作原理

操作机构借助传动轴及水平连杆使接地开关转动轴旋转一定的角度，从而实现分合闸。

1.2.3手力操动机构的动作原理

当手柄操作时，机构输出轴转动，带动与机构的主轴连接在一起的辅助开关，在分，合闸动作时将相应的触点切断或闭合，发出相应的分、合信号。

1.2.4电动操作机构的动作原理

电机启动，驱动蜗轮蜗杆减速装置，主轴转动，带动与主轴相连的隔离开关合、分闸。

2隔离开关的安装

2.1隔离开关安装的原则

隔离开关的安装和调试是保证其能够正常运行的前提。从某种意义上说，良好的安装就是调试成功的一半，因此，隔离开关安装时应本着横平竖直的原则进行。

（1）三相的基座应上下对正，即在同一水平面内——保证水平连杆在同一个平面内。

（2）三相基座应前后平齐，即三相的从动极和主动极应分别在同一个垂直平面内——保证水平连杆在同一个平面内。

（3）三相基座应左右平行，保证水平连杆长度配合默契。

（4）三相瓷瓶应垂直——保证水平连杆在同一个平面内，且保证触头接触面接触良好。

（5）操动机构输出轴与操作相操作轴同心——保证操作时所需的操作功最小。

2.2隔离开关各部分安装的要求

（2）绝缘部分——绝缘完好，满足要求。

（3）转动（传动）部分——润滑、灵活且无卡阻，不符合要求时涂MoS2等润滑脂。

（4）固定部分——紧固牢固，不松动。

2.3隔离开关安装时的注意事项

（1）额定电流应符合设计要求。

（2）地刀的安装方向符合要求。单接地时，分左接地和右接地，一般地刀在开关侧。

（3）隔离开关的开口方向符合要求。当人面对隔离开关机构站立时，隔离开关的开口方向应与人的眼睛所看到的方向应一致。

（4）隔离开关的左右触头安装位置正确。左触头（触指侧）装于主动极侧，右触头（触头侧）装于从动极侧。

（5）隔离开关主刀的机构通常装于A相操作轴下方

（6）相间距离110kV不小于2m，35kV不小于1.2m。

3隔离开关的调试

3.1隔离开关调试的实质

隔离开关调试的实质就是在正确、合理安装的基础上，使各部分的机械尺寸和角度都符合标准要求。

3.2隔离开关的调试（从下向上）

3.2.1基座的调整

（1）基座平整度的调整。

（2）拐臂1（连接水平连杆）、拐臂2（连接交叉连杆）长度及角度的调整三相应一致，拐臂3（连接主刀操作拐臂）不同厂家安装位置不同，有些厂家产品装于基座轴上，如下图1；有些则安装于水平连杆上，需要现场安装时焊接。其长度和角度的调整，产品说明书有说明时，根据说明书调整；无说明时，以能够满足机构相与机构连接后，本体和机构分合角度及配合同步合适为宜。（若拐臂1、2与轴为焊接形式，则该角度和长度不可调）。

（3）定位螺钉的调整，应满足其与定位挡板间的间隙为1～3mm。

3.2.2瓷瓶的调整。可以用调节垫进行调整，但应注意每处所加的调节垫不大于3mm，且所加垫片相互之间应焊接在一起。

（1）瓷瓶垂直度符合要求。

（2）单极的两瓷瓶高度应相同。

3.2.3导电触头的调整。可以通过松开接线座上紧固导电杆的螺丝，转动或者移动导电杆，使之对正。

（1）单极的两导电杆（左右导电杆）触头对正。即高度一致，上下高度差小于5mm，并成一直线（左右）。如图2。

（2）三相左右导电杆长度应相同。

（3）三相触指的插入深度相同，说明书有数值时，按照数值调整；没有数值时，按照图3调整；既没有数值又没有图3的说明时，则根据经验调整。若太浅，合闸后中间触头接触面不足；若太深，合闸时冲击力过大，会造成冲击损坏绝缘子。因此应保证合闸后触指与触头之间留有4～6mm的裕度且保证合闸时触指插入深度不小于深度的90%。

3.2.4操作极调整

（1）开距的调整。隔离开关分开后导电杆与基座中心线的夹角保证在90°～92°范围内，若角度不好把握，最简单的方法是利用卷尺测量左右导电杆首尾两端是否平行，首尾两端距离的差值为±10mm是允许的。

（2）操作极与机构调整。将操作极本体与机构均处于合闸位置，连接本体与机构（若为活连接），当为死连结时，可以先用点焊的方式连接（待整体调整好后再焊接牢固），进行分、合闸一次，观察操作极分合闸是否到位。

若本体合闸不到位，则调整交叉连杆的长度——“合欠使之长、合过则调短”；若本体分闸不到位，则调整操动拐臂（即图1中的拐臂3）的长度——“分小调短、分大调长”。需要说明的是，“分小调短”可以通过两种方法来实现，其一是增大操动拐臂的长度，其二则是增大拐臂的夹角；相反的，可以实现“调长”。

同时应注意，本体与机构运动的角度应该一致，因此，调整操动拐臂时应该兼顾分闸的角度和机构所运行的角度。

若本体合（或分）闸已到位，机构合（或分）闸不到位，表明机构运行的行程（或角度）小于本体，应该将本体合（或分）闸时运行的行程（或角度）减小，此时，需要减小操动拐臂的长度；相反，若机构到位，而本体不到位，则需要增加操动拐臂的长度。

3.2.5三极联动调整

三极联动的调整，必须以隔离开关的接线板均承受正常母线拉力的条件下进行，否则，当母线连接好之后，需要进行重新调整。

操作极调整好后，使三极均处于合闸状态，连接好水平连杆后，进行三极联动操作，分、合一次，观察其余两极分、合闸是否到位。三极联动调整时，应以三极合闸同期性为标准，调整方法是当任一极的触头与触指刚接触时，测量另外两极触头与触指之间的距离，通过调整交叉连杆的长度改变。若同期调整好后，分合闸不到位，同期调整采用“折中法”即取偏大与偏小的中间值，向中间值调整，但是要满足设备出厂同期值的标准要求。会出现下面几种情况（现以操作极为A相说明）。

（1）三极同期但均分合闸不到位，可以适当调整操动拐臂的长度。

（2）三极不同期但分合闸均到位，通过调整交叉连杆折中调整同期，使之满足标准要求。

（3）A、B相同期与C相不同期、但分合闸到位，调整C相交叉连杆。

（4）B、C相同期与A相不同期、但分合闸到位，调整A相交叉连杆。

（5）A、C相同期与B相不同期、但分合闸到位，调整B相交叉连杆。

（6）三相同期，A、B相分合闸不到位，调整AB极间水平连杆使之到位或调整C相交叉连杆使C相不到位程度同A、B相，再调整操动拐臂的长度。

（7）三相同期，B、C相分合不闸到位，调整BC极间水平连杆使之到位或调整A相交叉连杆使A相不到位程度同B、C相，再调整操动拐臂的长度。

（8）三相同期，A、C相分合闸不到位，调整AB、BC极间水平连杆使之到位或调整B相交叉连杆使B相不到位程度同A、C相，再调整操动拐臂的长度。

（9）最不好的一种情况，即三相既不同期也不到位，就要通过调整水平连杆、交叉连杆及操动拐臂综合调整，遵循折中的方法使之满足要求。

可见，三极联动的调整原则是，保证同期符合要求，合闸时能够合正，分闸时满足断口距离尺寸的规定。一般地，上述三者之间存在矛盾时，在保证分闸断口距离的前提下，优先牺牲分闸距离。（注意：交叉连杆及水平连杆两端的正反螺纹，调节时应尽可能使两端外露的螺纹长度相同）

3.2.6分、合闸定位螺钉的调整

三极联动调整后，将交叉连杆及水平连杆的背螺帽背紧，调整分、合闸定位螺钉与挡板之间的间隙为1～3mm。

3.3接地开关的调试

接地开关的调试，是建立在隔离开关的调试完成之后的。接地开关的调试方法与隔离开关的类同，值得注意的是：

（1）接地开关的水平连杆大多都是通过管夹件连接的，因此紧固螺栓时需要交叉、对称、均匀且逐步拧紧，否则地刀导电杆可能与接地静触头存在偏移。

（2）接地导电杆与静触头的接触应良好，以导电杆露出静触头3～10mm为宜，不过不同厂家规定不同，视说明书的标准而定。一般地，隔离开关的水平连杆都装在主动极侧，当接地刀为内打式且为右接地时，导电杆露出静触头的尺寸不宜太大，否则当隔离开关在分闸位置时，接地刀闸可能合不上，原因是接地导电杆端头会与隔离开关的水平连杆相互顶住。

（3）接地刀闸导电杆在分闸时应保持为水平状态，必要时用水平尺辅助调整，以便保证接地开关分闸后的绝缘距离满足要求。

3.4机械连锁调整

隔离开关和接地开关调整完毕后，对机械连锁进行调整，标志着整组隔离开关的调试工作完成。

调整基座上的扇形板与弧形板的相对位置，使得隔离开关合闸时，接地开关不可合闸，接地开关合闸时，隔离开关不可合闸。

3.5手力操作机构的调试

手力操作机构的调整，是随着本体的调整一起调整的，不过调整的同时应该检查：

（1）机构转动是否灵活，要求操作手柄上需要的操作功不大于1㎏f。

（2）辅助开关切换正确，标准是辅助开关在机构操动过程大约处于极限位置的4/5处可靠切换。

3.6电动操作机构的调试

电动机构的调试较手动机构相对复杂，调试检查项目有。

（1）机构各元件完好。

（2）接线正确，手动、电动，就地、远方各操作数次，动作正确。

（3）通电试操作前，先使机构处于分、合闸中间位置，再操作。

（4）电动机转动方向同本体分、合闸的方向一致。

（5）机构电气限位和机械限位调整合适且与本体分、合闸终了位置吻合。

4结束语

由于隔离开关长期被认为是一种简易的电气设备，因此，在运行过程中，经常会出现诸如机械卡滞、导电回路发热等缺陷，导致被迫停电检修的问题，严重的影响了供电的可靠性。熟悉隔离开关的结构、动作原理及安装调试方法，可以有效的避免停电的事故和动作的不可靠性，并且能够提高作业现场的工作效率，解决设备不可靠运行与电力系统可靠运行的矛盾。
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