110kV以下の電圧レベルの変電所では、構造が簡単で接触性能が信頼性があり、自己清掃接触機能を持つGW5型分離器が広く使用されています。毎年冬になると、GW5型分離器の異常加熱の故障率は上昇する傾向にあります。したがって、GW5型分離器(以下、「分離器」という)の冬季メンテナンス方法を改善し、過熱障害を迅速に検出し対処することは、電力網の安全かつ安定した運転にとって極めて重要です。
冬になると気温が下がり、潤滑油やグリースの粘度が増すため、分離器の操作機構の伝動部品での摩擦が増します。また、雨や雪により機械部品の腐食の可能性が大幅に高まります。これらの影響が組み合わさると、分離器の総動作ストロークが変わります。分離器が完全に閉鎖しない場合、接触抵抗が上昇し、通電すると異常加熱が発生します。さらに、メンテナンス作業員が厚着をすることで、正確な手動操作が妨げられ、完全な閉鎖不良が引き起こされる可能性があります。
真鍮は純粋な銅よりも亜鉛の含有量が多く、熱膨張係数が高く、変形に対する耐性が高いです。冬の大きな日較差により、導電用クリンプ板、導電管、固定ボルトは不同程度の熱膨張と収縮を経験します。真鍮製のクリンプ板は大きな変形ストレスを受けやすく、亀裂が発生しやすくなります。これにより接触抵抗が増加し、局所的な過熱が発生します。ある電力供給会社の統計によると、2021年11月から12月までの間に真鍮製クリンプ板による過熱事故が6件発生しました。
銅製導電棒とアルミニウム導体を接続する際には、銅とアルミニウムの溶接ジョイントである銅-アルミニウム移行クリンプが必要です。従来のクリンプは横方向のバット溶接設計を使用しています。材料特性と熱膨張係数の違いにより、熱サイクル下で溶接ゾーンが最も弱い部分になります。冬の風による導体の頻繁な揺れと組み合わさることで、金属疲労、損傷、過熱、さらには溶接部での破断が発生します。
冬の低温により、分離器の接触部の張力ばねの弾性が低下します。すでに腐食または損傷しているばねは特に弾性の喪失が深刻です。ばねの力が不均一になると、左右の接触部間の接触圧が減少し、有効な接触面積が減ります。深刻な場合、ばねが誤って電流を通過させます。鉄(一般的なばねの材料)は抵抗率が高いため、これにより追加の加熱とさらなるばねの劣化が発生し、最終的には分離器の深刻な過熱につながります。
冬の空気は乾燥しており、特に粉塵が多い汚染地域では汚染されやすいです。分離器の接触部に過剰なペトロラタム(ワセリン)を塗布すると、これが簡単に粉塵を吸着します。乾燥すると硬化した汚染層が形成され、これは導電性が低いため、著しい過熱を引き起こします。メンテナンス中にこのような層を取り除くために積極的に研磨すると、下にある銀メッキを損傷し、接触抵抗を人工的に増加させ、新たな過熱リスクを作り出す可能性があります。
定期的なパトロールを通じて早期に過熱を検出することが重要です:
主導体部に温度表示ラベル(サーモクロミックシール)を貼り、パトロール中に溶けたり色が変わったりしていないか確認して過熱を特定します。
雨や雪の最中または後に点検を行う:過熱部位は蒸気、雪の融解、または乾燥した部分が見られます。冷たい環境下では、接触点上の熱気の流れがより見えるようになります。
夜間の「照明なし」パトロールを行い、接触点での光りや放電を検出します。
色の変化と臭いを観察します:異常に加熱されたアルミニウムは白色に、銅は紫赤色に変わります。相色塗料は割れたり剥がれたりし、深刻な場合は焦げた臭いがします。
メンテナンス時にアップグレードされた材料と技術の使用を促進します:
真鍮製クリンプ板を純粋な銅製のものに交換します。
横方向の溶接タイプではなく、縦方向の圧着タイプの銅-アルミニウム移行クリンプを使用します。
低温度耐性の潤滑剤を使用します。
圧力ばねまたはばね板を特徴とする改良された接触デザインを導入します。
メンテナンス手順を厳格に遵守します:弾性の大幅な低下または被膜の深刻な損傷が見られるばねは交換します。
主要な接触部の汚染層を除去する際は、銀メッキを保護するために研磨を避けてください。代わりにガソリンに浸して沈殿物を柔らかくし、綿埃のない布で優しく清掃します。