电器户外防水连接器防水失效原因分析 本文关键词：防水，连接器，失效，户外，原因
电器户外防水连接器防水失效原因分析 本文简介：摘要：通过对一起500kV组合电器由于航空插头进水导致直流接地故障，讨论了航空插头进水的原因，并提出了避免航空插头失效的建议，为今后组合电器的运维管理工作提供了运维经验。关键词：组合电器；防水连接器；航空插头；直流接地防水连接器是保障电力设备弱电回路在户外中正常运行的重要元件，为防止发生电力设备弱电
电器户外防水连接器防水失效原因分析 本文内容：
摘要：通过对一起500kV组合电器由于航空插头进水导致直流接地故障，讨论了航空插头进水的原因，并提出了避免航空插头失效的建议，为今后组合电器的运维管理工作提供了运维经验。
关键词：组合电器；防水连接器；航空插头；直流接地
防水连接器是保障电力设备弱电回路在户外中正常运行的重要元件，为防止发生电力设备弱电回路直流接地故障起着关键作用。本文基于一起由于防水连接器失效致使直流接地故障进行分析和研究，并给出解决方案。
1故障情况
故障案例：2014年7月，500kV某变电站发生绝缘降低报警。经过检修人员以及厂家人员现场勘查，初步断定为直流接地故障，该故障是由于组合电器防水连接器密封失效导致。500kV某变电站故障设备由新东北电气（沈阳）生产，型号为ZHW-550，生产日期2008年3月（如图1所示）。故障设备所配置防水连接器由美国泰科（tyco）公司生产（如图2所示）。
2防水连接器介绍
连接器是一种重要的元器件，实现电源及信号的传输功能，各类电路系统和电子设备上有广泛使用。连接器各类规格繁杂，按不同种类区分：按外形结构分为矩形、圆形连接器等规格，按使用功能分为电源、高速、低频传输连接器等。为了系统设备的正常运行，连接器必须克服温度、日光、风沙变化自然环境的不利因素，保证设备信号及电源正常运作。连接器要适应室外使用，必须具备以下技术性能指标：绝缘电阻为5000MΩ；机械寿命为500次；介质耐压为1000V；防水等级为IP67。防水连接器通过作用在插座及插头的密封圈进行挤压而产生密封效果，插头电缆部位一般采用环氧树脂密封。
3防水连接器防水特性介绍
防水连接器按IP67防护等级研制，连接器满足浸水短时间后产品不能造成有害影响。为满足IP67防护要求，如实现防水功能，须对接界面及各分界面能实现密封功能（如图3所示）。从防水功能考虑，实现功能主要依赖于对接界面和5个分界面。分界面配置不同大小的橡胶管和橡胶圈以及橡胶圈（长方形），分界面5采用环氧胶粘剂密封，对接界面配置密封圈（长方形）。为实现IP67功能，必须保证在各界面处橡胶零件能良好实现密封功能。同时该连接器必须满足长期户外暴露而不失效的要求。因此，防水连接器应能通过高低温冲击、阻燃要求等检测（如表1所示）。
4防水失效可能的原因浅析
对美国泰科连接器进行分解如图4所示：图5为500kV侯村变电站罐式断路器（西开LW13-500，2008年投运）防水连接器，从图5中可以明显看出密封圈已经出现老化现象，表面已出现裂纹。同时发现少数连接器的观察孔在安装时并未紧固（如图5右所示），此类现象均增加了连接器防水失效的可能性。
5防水失效后处理步骤建议
步骤1，出现防水失效故障后，首先应对故障点加装应急防水措施，加装防雨罩以及包裹防水塑料布，并对螺栓、观察孔进行紧固。如暂时排除直流接地故障，则进入下一步处理措施；如故障无法排除并影响设备正常运行的情况下，建议将设备紧急停运，对防水连接器进行整体更换。步骤2，待天气转晴，设备连接器处干燥后对故障连接器密封面进行涂抹防水密封胶处理，首先对连接器表面进行清洁后，在其密封面外侧处均匀涂抹密封胶（涂抹厚度不小于3mm），建议使用脱醇性硅酮玻璃胶（中性玻璃胶）。步骤3，结合设备停电，对防水连接器拆解观察，根据严重程度更换连接器密封圈或对连接器进行整体更换（如图6所示）。
6结语
目前随着防水连接器制造及工艺水平的深入研究，一体式防水连接器在承载户外恶劣环境等方面都有了极大提升，下面以德国菲尼克斯ADVANCE系列产品为例做对比（如图7所示）。Advance系列产品双侧采用了M6螺钉锁紧式设计理念，不断强化密封功能，显著提升防护等级；一体式设计理念（插头外壳与底座外壳整合），减少了密封面的数量，并且提高了单个密封面的密封效果，最终使得防水失效的可能性成指数倍降低；密封圈的工艺质量有突破，进而大大增加了连接器的使用寿命。
参考文献
[1]张兴福.防水连接器设计分析及发展趋势[J].电机元件，2011（6）：12-17.
[2]徐胜玲，金永胜，陈波波.航空插头在标准装配式变电站交直流电源系统中的应用[J].华东电力，2014（7）：1427-1430.
作者：王宇 赵彦平 单位：国网山西省电力公司检修分公司
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