[科普中國]-刀閘

刀閘，是電力設(shè)備手動開關(guān)的一種，別名閘刀，一般多用于低壓電，有單相刀閘和三相刀閘之分。根據(jù)應(yīng)用的不同有各種規(guī)格，一般都標注電壓和電流，如220伏，16A，意思是適用于220伏電壓，電流不超過16安培。一般有瓷底座，塑料蓋，銅件組成，上部為進線口，下部為出線口，中間設(shè)計有安裝保險絲部位。

電動接地刀閘1、電動接地刀閘應(yīng)具備的功能

(1)手動優(yōu)先。

(2)過流保護。

(3)電氣閉鎖。

(4)機械閉鎖。

(5)分合控制。

(6)自動解鎖。

(7)緊急制動。

(8)故障后處理(防止不確定狀態(tài))。

(9)自檢和報警。

(10)標準通信接口。

(11)遠程功能調(diào)用。

2、電動接地刀閘發(fā)展趨勢

(1)接地刀及其電動操作機構(gòu)和控制單元逐漸模塊化。

(2)電動接地刀閘作為智慧開關(guān)設(shè)備的一個完整組件出現(xiàn)，機械及電子系統(tǒng)都應(yīng)通過。1

刀閘故障分析刀閘出現(xiàn)故障， 可分為兩種類型：一次設(shè)備故障類型、 二次回路故障類型。

刀閘一次故障刀閘一次故障， 常見的類型有：分、合閘不到位、 連桿卡死、 支柱瓷瓶斷裂、 觸頭發(fā)熱等。對這類 故障只能進行停電處理， 將刀閘轉(zhuǎn)為檢修狀態(tài)，這 就涉及線路、 倒母線等，就必須考慮系統(tǒng)運行方式。 一次故障又可分為一般缺陷和重大缺陷。一般 缺陷例如：刀閘合閘不到位，但可以分閘，并不影響 正常運行。在這種情況下，可以按照正常停電程序 進行申請停電。重大缺陷例如刀閘卡死、 動靜觸頭 之間持續(xù)放電或者支柱瓷瓶出現(xiàn)裂紋，有可能斷裂 引發(fā)事故，這就要求立即處理。要迅速處理此類故 障，最重要有兩點，一是運行人員、 檢修人員都有事故處理預(yù)案、 二是備品備件充足。運行人員發(fā)現(xiàn)故障后停止有關(guān)操作， 根據(jù)預(yù)案隔離故障點， 做好安 全措施，同時通知檢修人員到場進行處理。檢修人 員根據(jù)運行人員的故障描述， 初步確定檢修的重 點， 攜帶備品備件到達現(xiàn)場處理， 盡快恢復設(shè)備正常運行。

刀閘二次故障刀閘二次回路故障， 查找起來往往比較困難， 這對繼保檢修人員技能要求更高。二次回路故障， 同一故障現(xiàn)象但故障原因不一樣。要提高二次回路 故障時的處理效率， 繼保檢修人員需要了解、充分 掌握刀閘二次回路部分。一般刀閘的二次回路可分為：閉鎖回路、 控制回路、 電機回路。閉鎖回路主要是實現(xiàn)刀閘與地刀、刀閘與開關(guān)、刀閘與刀閘之間的防誤閉鎖；控制回路實現(xiàn)刀閘的分合控制、信號輸出；電機回路由控制回路控制，通過電機的正反轉(zhuǎn)實現(xiàn)刀閘的分合。

處理二次回路故，首先根據(jù)故障現(xiàn)象結(jié)合圖紙來分析、判斷故障點的范圍、 故障原因，按可能性大小逐一列出，再逐一排查，然后處理。2

刀閘發(fā)熱的原因分析（1）設(shè)計結(jié)構(gòu)或容量不合理。如 JYN2-1031D 型手車開關(guān) 隔離插頭采用點接觸結(jié)構(gòu)，接觸面較??；安裝工藝不達標，刀閘 動靜觸頭長期分合不到位；某些刀閘設(shè)計容量偏小，長期運行在 額定負荷或過負荷狀態(tài)下，電流過大，其各部分溫升超過了規(guī)定 的溫升標準。

（2）刀閘接線端與動靜觸頭在大氣中長期裸露運行，受環(huán)境 侵蝕，接觸面氧化使導體表面電阻增加；或者是在刀閘拉合過程 中由于電弧放電高溫使觸頭連接處接觸面氧化。

（3）在刀閘分合閘過程中受機械閉合力沖擊，因機械磨損造 成觸頭變形與脫落等；或者刀閘與導線連接處長期受風力擺動造成連接處螺絲松動，使接觸電阻增大。

（4）環(huán)境溫度過高。導體在不同溫度下的載流能力是不同的， 如60mm×10mm鋁母線的最大允許持續(xù)電流為：25℃時1100 A， 40 ℃時935 A 。溫度升高，導體自身的電阻增大，電阻增大將導致導 體產(chǎn)生的熱量增加，又反過來促使導體自身的電阻增大，如此惡性循環(huán)，雖然電流強度未達到額定值，溫升也可能超過標準。

刀閘發(fā)熱的預(yù)防（1）規(guī)范設(shè)計，嚴密施工。設(shè)計初期，要結(jié)合具體變電站的負 荷情況及運行環(huán)境，計算每個刀閘的具體參數(shù)，不照搬典型圖 紙；在施工過程中要嚴格執(zhí)行有關(guān)工藝標準和技術(shù)規(guī)范，接觸表 面禁止用金屬榔頭敲擊而出現(xiàn)不平衡，壓接時要均勻，表面不得 有劃傷或毛刺。

（2）結(jié)合所用型號刀閘的使用說明和刀閘所在間隔的負荷 重要性，適當縮短大檢修周期，定期維護，避免設(shè)備發(fā)熱。

（3）運行人員在操作刀閘時，如采用手動合閘，應(yīng)注意觀察刀閘傳動系統(tǒng)的靈敏性及導電桿運動的方向性，在動靜觸頭開 始接觸時應(yīng)迅速合上刀閘，但用力不要過猛，以防止刀閘出現(xiàn)合 閘不到位或刀閘過合現(xiàn)象，增大接觸電阻；分閘時，在動靜觸頭 剛離開時，應(yīng)迅速拉開，以減少動靜觸頭的電弧燒損。

（4）加強設(shè)備的巡視測溫工作。目前常用的測溫方法有蠟片 測溫和紅外線測溫，通過觀察蠟片的顏色和設(shè)備紅外測溫圖譜 可以清楚地了解設(shè)備的運行狀況，及早作出判斷并處理。

（5）裝設(shè)溫度在線監(jiān)測裝置。蠟片測溫和紅外線測溫方法都不能實時監(jiān)測設(shè)備的運行溫度，且隨著無人值守變電站的發(fā)展， 設(shè)備定期巡檢實現(xiàn)越來越困難，裝設(shè)電氣節(jié)點溫度在線監(jiān)測系統(tǒng)，不僅可以取代人工巡檢，還可以實時在線遠程監(jiān)測電氣節(jié)點的發(fā)熱狀況，實施超限報警，防止和減少事故發(fā)生。3

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

李勇 - 副教授 - 西南大學