户外隔离开关瓷柱断裂的主要原因

《宁夏电力》2012年第4期隔离开关支柱瓷绝缘子断裂实例及预防措施孙杰（宁夏电力公司中卫供电局，宁夏中卫755000）摘要：针对一起220kV 隔离开关支柱绝缘子断裂的事故，进行绝缘子现场试验和分析，从提高瓷绝缘子质量和加强运行维护管理2方面提出了预防支柱绝缘子断裂事故的建议。

分析结果表明：绝缘子的断裂是由于其抗弯强度不足和未按照工艺要求涂抹沥青层等原因引起的。

关键词：变电站；隔离开关；支柱绝缘子；抗弯强度中图分类号：TM855文献标志码：B文章编号：1672-3643（2012）04-0029-02Example analysis and countermeasures for the post porcelain insulatorrupture of isolating switchSUN Jie（Ningxia Zhongwei Electric Power Supply Bureau,Zhongwei Ningxia 755000,China ）Abstract:Aiming at the accident of post porcelain insulator rupture in 220kV isolating switch,made the field test and analysis,From technology and management aspects puts forward to prevent the suggestions of post porcelain insulator rupture.The analysis result shows that insulator rupture iscaused by its bending strength insufficient and not according to technology request to lay on the bitu⁃men layer.Key words:substation;isolating switch;post insulator;bending strength收稿日期：2012-04-13作者简介：孙杰（1977），男，工程师，从事电力系统生产管理工作。

某供电局11204-1隔离开关支柱瓷绝缘子断裂事故分析1.事故情况简介2008年3月20日11时06分，某供电局某变在220kV母线倒换过程中，因220kV#4主变11204－1隔离开关A相母线侧支柱瓷绝缘子发生断裂，引发220kV 母线单相接地，进而造成了一起220kV地区变电所全停事故。

迎水桥4号主变11204-1隔离开关的型号为GW7－220DW/1250A，高压开关厂1994年8月生产。

其中下柱支柱瓷绝缘子为电瓷厂1994年8月所生产，产品型号为ZSW-252/4，代号为2274；上柱支柱瓷绝缘子为电瓷厂1994年4月生产，产品代号为2283。

2.支柱瓷绝缘子断裂事故后的检查和试验（1）对断裂支柱瓷绝缘子的检查断裂发生在11204－1隔离开关A相母线侧支柱瓷绝缘子下柱下法兰胶装部位，断裂情况如图1、图2所示。

图2 支柱瓷绝缘子的断裂情况图2 支柱绝缘子瓷件断面图3 法兰胶装面水泥胶合剂瓷件侧未见缓冲层图4 水泥胶合剂法兰侧未见沥青缓冲层经外观检查，瓷件断裂面呈现出不规则、不连续状态，但无旧性裂纹。

法兰胶装水泥厚薄不均匀，最大相差达到了10mm。

支柱瓷绝缘子瓷件根部外露部位未见上砂。

瓷件部边缘存在明显的青边现象，青边程青灰色，厚度约为10mm左右。

对下法兰边缘进行的检查情况如图3、图4所示，检查发现支柱瓷绝缘子瓷件和附件与水泥胶合剂接触部分表面未涂敷沥青缓冲层，在水泥胶合剂与瓷件界面上有上砂，但上砂极不均匀。

（2）同批次支柱瓷绝缘子的试验11204－1隔离开关A相母线支柱瓷绝缘子发生断裂后，电力科技教育工程院金属室会同供电局高试班，对该组隔离开关未断裂的其它8柱支柱瓷绝缘子进行了超声波探伤检测，未发现胶装面瓷件部存在缺陷。

2008年3月26日，在国家绝缘子避雷器质量监督检验中心对其中3柱支柱瓷绝缘子进行了机械破坏负荷试验和孔隙性试验。

其中机械破坏负荷试验是按照绝缘子正常运行的状态，将上、下节元件组装后进行。

青海电网隔离刀闸支柱瓷瓶断裂原因分析随着西部大开发、西电东送战略的实施,青海省电力工业进入了大机组、高电压、大电网的新阶段,而支柱瓷瓶作为变电站运行的重要部件,近年来却时常出现因支柱瓷瓶断裂而发生的故障。

其不仅可能造成严重的电网事故,影响安全供电,而且还对运行及检修人员的人身安全构成威胁,成为电力系统安全运行的一大隐患。

因此,必须认真分析造成断裂的原因,从而采取必要的措施防范此类事故的发生。

2故障情况简介近年来,省电力公司在隔离刀闸的专业管理、检修管理、事故分析、技术改进等方面做了一定的工作,但由于多年来刀闸的检修管理基本上处于自由状态,没有统一的和法定的检修工艺规程,大多数运行单位都是将刀闸的检修与主设备的检修同步进行,没有自己的检修周期、检修项目和质量要求,所以检修质量无从保证,而瓷瓶的潜在故障也很难通过设备巡视检查出来,因而瓷瓶断裂故障时有发生,如:(1)1997年8月,红湾变电所110kV866刀闸Ｃ相支柱瓷瓶断裂。

(2)1997年9月,110kV海晏变电所在操作881刀闸(型号:GW4-110,西安高压开关厂,1977年8月出厂)时瓷瓶根部发生断裂,经过现场分析认为刀闸瓷瓶本身已存在裂痕,经过长时间的多次操作转动造成裂痕扩大,导致最终断裂。

(3)2000年7月17日,乐都变拉开110kV817刀闸时,Ｂ相瓷瓶支柱与下法兰结合部断裂(型号:GW4-110G型,西安高压开关厂,七十年代产品,为普通型绝缘子,设计选用了整体抗弯4kN的瓷瓶,安全系数达到2.5倍),经分析断裂原因为:该瓷柱断裂是由于设备运行时间长,瓷件与法兰的浇处所涂的沥青及瓷质老化引起。

(4)2000年7月19日,城东变110kV922刀闸Ａ相支柱瓷瓶断裂。

(5)2000年11月2日,110kV浩门变主变侧822刀闸(西安高压电瓷厂,1990年出厂)Ｃ相支柱瓷瓶在正常运行时突然发生断裂。

后经过有关仪器的分析测试认为是瓷瓶本身具有裂纹,长期运行疲劳所致。

户外高压隔离开关常见问题分析及处理摘要：本文针对变电站户外高压隔离开关常见故障，分析了故障原因，制订了防范措施。

关键词：户外高压隔离开关常见问题及原因防范措施目前，各种免维护设备不断在电力系统中得到应用，大量的检修项目得到了精减，隔离开关的维护和检修，将逐渐成为今后变电设备维护和检修的重点，现针对隔离开关在运行过程中常见问题分析如下：一、户外高压隔离开关过热故障问题及原因:因隔离开关各结构部件基本外露，其运行故障通常为外部故障，故障大都发生在导电罩、主触头、刀口压指、开关接线端及线夹与导线的连接处。

隔离开关过热故障的原因主要为：1、隔离开关接线端与导体触头长期裸露于大气中运行，受环境侵蚀，接触面氧化使导体表面电阻增加，接触不良而发热；2、机械闭合力的冲击而造成触头的变形、龟裂与剥落等机械磨损；3、导线在风力舞动或负荷变化而引起的连接螺丝松动，增大了接触处电阻。

受风力影响的故障，一般是发热触头处在隔离开关的出线侧，引线过长(>3 m)处于悬垂状态。

大风时严重摇摆，滚动触指接触压力失衡，造成接触电阻增大发热，或使刀闸夹件松驰，造成动静触头处弧光放电；4、隔离开关开闭过程中的电弧烧蚀触头。

5、安装检修不符合工艺要求，使倒闸操作中隔离开关触头合不到位，或过止点；6、设计结构不合理。

如JYN2-10-31D型手车开关隔离插头采用点接触结构，接触面较小。

GN8-10T刀口设计接触面积小、刀口合得不严，通过短路电流时发热甚至熔焊。

防范措施：针对以上问题，就要求在检修工作中精益求精，从动、静触头的检修到隔离开关基座内的软连接都要进行检查和维护。

隔离开关常发生触头过热的损坏事故，目前我们大多采用示温蜡片或红外线测温仪检测触头温度，但可靠性及准确性较差，需要花费大量人力，也不适用无人值守变电站的发展要求。

目前，有一种隔离开关在线监测技术，可以及时发现这种过热现象，即采用温度传感器直接测量触头温度，使用红外线发射原理传输温度信号，实现了隔离开关触头温度的在线检测。

基于隔离开关支柱瓷绝缘子断裂原因及解决对策摘要：相关研究显示，近年来，随着城市化发展进程的不断加快，电力能源的重要性逐渐受到了社会公众的高度关注。

在此过程中，通过对大量数据进行分析，研究人员指出，在10kV配电线路中，跌落式熔断器与隔离开关的支柱瓷绝缘子在运行时往往容易出现断裂的问题，从而不利于电力设备的平稳运行。

为了有效实现对于相关问题的合理应对，研究人员针对这一问题进行了较为系统的分析与探索。

在本文中，研究人员针对导致支柱瓷绝缘子断裂的相关因素进行了分析，同时提出了相应的解决对策，旨在进一步推动相关设备性能的进一步提升与优化，从而为我国电力行业的全面发展提供助力。

关键词：电力设备；支柱瓷绝缘子；隔离开关；断裂原因；应对策略总的来看，在电力设备系统中，作为重要的组成部分之一，隔离开关往往对于整个系统的稳定运行具有重要的作用。

基于此，为了合理实现我国电力能源供应需求的合理满足，积极做好对于隔离开关性能的研究显得至关重要。

对此，研究人员指出，在运行过程中，由于受到多种因素的影响，隔离开关支柱瓷绝缘子往往容易出现断裂的问题，从而不利于相关设备性能的充分维系。

近年来，随着电力行业的不断发展，这一问题逐渐受到了电力工作者的关注，基于此，部分工作者人员结合相关内容对设备运行情况进行了合理的分析，旨在有效确保电力系统的稳定运作。

一、导致隔离开关支柱瓷绝缘子断裂的主要因素（一）工作人员专业能力不足，在工作中存在不当操作相关调查显示，现阶段，部分电力工作人员的专业能力相对不足，基于此，相关人员在对隔离开关进行操作的过程中往往容易存在不当操作的问题，从而增加了支柱瓷绝缘子断裂问题的发生几率。

与此同时，部分调查显示，由于受到多种因素的影响，相关操作人员在操作过程中往往难以保证其隔离开关和操作杆之间的力垂直于刀口，从而增加了支柱瓷绝缘子断裂问题的可能性。

（二）隔离开关的不合理选型，设备性能与实际需求不符通过对隔离开关支柱瓷绝缘子断裂问题的相关数据进行分析后可以发现，绝大多数隔离开关支柱瓷绝缘子，断裂处均在绝缘子上方4cm位置。

隔离刀闸支柱瓷瓶断裂原因分析1 原因分析? ? 从运行维护中看,瓷瓶断裂主要由以下4个方面的因素:一是产品质量问题;二是安装运输过程中的不规范操作;三是设备老化、锈蚀;四是运行维护不当。

下面分别就这4个方面的问题进行分析:1.1 产品质量问题? ? (1)刀闸防护性能较差。

近年来大气污染严重,酸雨对设备的腐蚀严重,设备特别容易生锈;而厂家对防腐问题认识不足。

例如GW6型隔离开关的所有金属件都暴露在大气中,任由风吹雨打,而金属件表面防腐措施不足,每次检修人员停电检修时,都发现刀闸运动困难,金属部分锈迹斑斑,手动操作非常吃力;另外厂家对隔离开关转动位置选材考虑不足,也导致转动位置容易锈蚀。

? ? (2)刀闸设计刚度裕度不足。

由于刀闸各传动部分需要传动的力是比较大的,而在设计时,考虑予留的裕度不足,当安装不良或传动部件生锈,要求的力矩较大时,传动件就发生变形;反过来,又使传动部件承受更大的力矩,这样一个恶性循环的过程致使垂直传动轴、水平拉杆、主拐臂连接器、甚至支柱瓷瓶发生严重变形,从而导致断裂。

? ? (3)设计时三相安装尺寸考虑不周,致使现场安装时无法实现,导致支柱瓷瓶在运行时就已经受力,在系统受到冲击时引发故障。

? ? (4)支柱瓷瓶是高温烧结成的电瓷产品,属于脆性材料,如果瓷瓶材料不够均匀,或加工使用过程中受力不均等,都会造成极为细小的孔洞或裂纹。

而在运行中,支柱瓷瓶长期承受机械负荷的作用和外力的冲击,随着时间的增长,当累积效应达到一定程度后,裂纹逐步扩大,最终导致断裂。

1.2 安装运输过程中的不规范操作? ? 运输及安装环节对设备性能的影响是显而易见的,设备在运输过程中的吊装、运输、卸货等环节上是否严格遵守规定(如装、卸设备时和起吊过程中受力点的选择,在运输过程中设备的固定是否符合要求等),设备在现场安装过程中的吊装、就位、安装调整等环节上是否严格遵守有关规定和工艺标准,都会对设备的状况和性能产生影响,并在以后的运行过程中不可避免地表现出来。

隔离开关存在的问题和维护检修方法由于隔离开关主要的功能是起隔离作用，不开合负载电流和故障电流，而且结构相对简洁，技术含量较低，易于制造，因此隔离开关不为制造部门和使用部门所重视。

制造部门往往将隔离开关作为一种简易电器进行粗放型生产，对产品设计、选材、加工工艺、组装调试和质量掌握等均不够重视，使产品的性能和质量提高很慢。

运行部门在开关专业管理工作中，往往侧重在断路器等关键设备上，忽视了对隔离开关的管理，尤其是运行维护和检修的管理。

单母线系统的隔离开关或母线隔离开关，一经投运就很难停下来。

由于户外隔离开关是一种完全暴露在大气环境中工作，受环境和气候条件影响最直接和最严峻的电器设备，它的运行条件比较恶劣，简单产生气械或电气方面的故障。

随着设备老化和用电负荷的增加，由于隔离开关年久失修和某些制造缺陷而引起的停电故障不断发生，而且呈上升趋势，严峻威逼着电力系统的平安运行。

1.隔离开关瓷瓶断裂故障问题隔离开关在220kV等级的线路上经常发生瓷瓶断裂故障，有的进展成重大事故，影响极大，支柱绝缘子和旋转瓷瓶断裂问题历年来都有发生，有的是运行多年的老产品，也有是刚投运才一年多的新产品。

绝缘子断裂与电瓷厂产品质量有关，也与隔离开关整体质量有关，绝缘子浇制不均等问题，此外还有水泥胶装的问题。

另外质检手段不严也给运行留下隐患，有缺陷和有隐患的绝缘子没有被检测出来，被组装成产品后，对平安运行构成极大的威逼。

除了支持绝缘子外，旋转绝缘子断裂故障也时有发生，旋转绝缘子操作时主要受扭力作用，瓷瓶断裂事故至今仍不能有效的予以防止。

2.隔离开关操作机构存在的问题隔离开关在出厂时或安装后刚投产时，合分闸操作还比较正常。

但过不了多久，有的在一、二年后，就会消失各种各样问题。

操作失灵首先是机械传动问题，早期使用的机构箱简单进水、凝露和受潮，转动轴承防水性能差，又无法添加润滑油，长期不操作，机构卡涩，轴承锈死，强行操作往往导致部件损坏变形。

高压交流隔离开关支柱断裂原因、处理及预防杨穗忠摘要：火电厂升压站隔离开关支柱断裂，轻则影响着本厂机组的安全运行，重则严重威胁电网的安全运行。

本文通过对南方某厂隔离开关支柱断裂原因及处理分析，提出了解决该问题的具体措施，并为预防出现这类问题时提供了很好的借鉴。

关键词：隔离开关支柱断裂原因处理预防1 设备概况：南方某火电厂有220kV-A、B两个升压站，通过A站上网的机组已退役，A站还包含110 kV系统，由两台主变作为联络变供电。

220kV-A站隔离开关由西安高压开关厂生产，型号为GW4-220和GW4-110，隔离开关瓷瓶为普通瓷，由景德镇电瓷电器工业公司生产，设计参数为额定弯曲破坏负荷4kN，额定扭转破坏负荷4kN•m。

2 隔离开关支柱断裂事故主要情况：2013年3月24日，220kV-A站#1母线、#1PT上的检修工作结束，调度下令恢复母线正常运行方式，在执行“将220kV#2母线转运行#1、#2母线并列方式”操作过程中，21：27拉开22012隔离开关时发生A相瓷瓶断裂事故，220kV母差保护一和母差保护二均发出母差保护动作，220kV-A站（含110 kV系统）全站失压，一个由110 kV系统供电的变电站失压。

22：34，失压变电站由一条110 kV线路倒供至110 kV#2母线后恢复供电；23：45至次日00：50，恢复220kV-A站所有线路运行；次日03：22，在隔离22012隔离开关后恢复#1主变运行（#2主变在检修中）；次日03：47，110 kV系统恢复正常运行方式。

3 隔离开关支柱断裂原因分析：3.1 220kV-A站（含110 kV系统）隔离开关为双柱水平开启式结构，露天布置，设备架构易被腐蚀，另外，设备投运已有13年已老化，极易引发设备事故。

3.2 西安高压开关厂对景德镇电瓷电器工业公司的隔离开关瓷瓶技术协议明确要求按国标GB8287实行相关的出厂试验，但是，当时生产的瓷瓶在瓷件和法兰浇装处没有防水涂层，这就为雨水渗透并诱发设备事故提供方便之门。