10kV高压开关柜常见故障分析与对策

麦敬明（广东电网有限责任公司东莞供电局，广东　东莞　523000）

10kV高压开关柜常见故障分析与对策

麦敬明
（广东电网有限责任公司东莞供电局，广东东莞523000）

摘要：改革开放以来，我国的国民经济进入了迅速的发展，成为了世界上发展最快的国家，人民的文化生活水平得到了不断提升，而支撑我国不断迅速发展的动力之一的电力工业也搭上了高速发展的列车。随着发展的进程，对电力的需求量越来越大，无论是工业还是城镇居民都加重了我国的电力负荷。为了解决如此较大的电力需求量，国家采用了高电压的电力输送方式，以满足我国的发展和人民生活水平提高的需要。在高电压电力输送的过程中离不开高压开关柜，其中10kV开关柜是我国普遍应用的产品之一。开关柜在电力输送的中占有很重要的地位，如果在运行的过程中出现故障，将会影响电力的输送，造成重大的经济损失。本文分析了10kV开关柜常出现的故障的发生因素，结合实践经验，总结了10kV开关柜的注意方面以及必要时采取的措施，为遇到类似情况的同仁与学者提供参考。

关键词：10kV开关柜；故障分析；对策

随着我国经济技术的发展，我国的10kV开关柜的技术含量有了很大的提高，生产质量也得到了保障，但是在开关柜的使用过程中，仍会出现一些故障，本人根据故障的发生特点，分析了其发生的缘由，并加以总结。同时，为避免10kV开关柜故障发生提供建议，从而提高电网的安全与稳定。

110kV开关柜的常见故障。作为电网中一种重要的开关设备，10kV高压开关柜具有使用数量多，应用范围广的明显特点。如果一旦它的运行出现故障，将会影响相关电路的电力传输，导致大部分的地区断电，严重影响着人们的正常生活，甚至给社会产生严重的经济损失。10kV开关柜的常见故障有开关柜漏电、开关柜爆裂损坏和开关柜内温度过高等故障，每一种故障类型都严重的威胁着开关柜的正常工作，甚至影响着人们的正常生活。

2常见故障分析。对10kV开关柜的故障原因分析，常常令电力的工作人员非常棘手。就其发生故障的原因，笔者主要总结如下：（1）质量差、绝缘性不足。10kV开关柜的质量加工水平和装配质量在很大程度上影响着开关柜的整体耐压性。高压开关柜内元件的耐压性也影响着开关柜的整体耐压水平，通过柜内元件的耐压率相乘得到开关柜的耐压水平。如此造成即使柜内元件通过相关耐压检验，也不一定开关柜整体满足相关标准。在开关柜的装配方面，如螺丝的紧固，按工艺规定要求螺丝出牙长度不可超出一定限制，如果超出规定，将会出现“尖端放电”的现象，降低开关柜的绝缘性，甚至会酿造重大安全事故。元件的空间间隙不足也会影响高压开关柜的安全与稳定。在高压开关柜的设计过程中，往往存在着空间间隙不足的不良现象，它们容易导致开关柜绝缘损坏。因此，工作人员应根据相关的情况采取相应的措施，保证开关柜的绝缘性。（2）防爆设计不足。在高压开关柜的工作过程中，如果出现短路等危险现象，则会产生高压电弧，这种能量巨大，会产生高温高压的蒸气，蒸汽导致开关柜内压力剧增，从而发生爆裂事故。但是若在开关柜上部设置了母线室、电缆室和开关室三个泄压出口，当发生电气短路时，蒸气将从泄压出口泄露出去，及时减小内部压力，避免发生爆裂等危险事故，因此，以上阐述表明，在柜内安装泄压装置十分重要。但是，在安装泄压装置的过程中有可能出现柜顶泄压口没有用螺丝全部锁死或用塑料螺丝代替金属螺丝而金属螺丝代替塑料螺丝等情况，这将影响设备的安全稳定工作，遇到故障情况时，故障产生的气体极易从其他通道迸发出去，进而发生爆裂等危险事故。开关柜面板上的孔洞，如观察窗等，都会降低开关柜的防爆能力。因为这些孔洞破坏了开关柜的整体性，在遇到大能量的高压蒸气时，这些孔洞就成了开关柜的薄弱部分，破坏会从此处延伸至整体，如果采取的有效措施不及时，将会酿造严重事故。（3）开关柜散热速度慢。开关柜是一种电气设备，本身有电阻，在工作的过程中发热是不可避免的、正常的现象。但是如果出现开关柜过热时，就不是正常状态了。开关柜的温度是有两个方面因素，一个是导体工作生热；一个是开关柜散热。导体生热是由于电流通过导体时导体产生的热量，其大小与导体的电阻和通过的电流有关，电阻发热功率公式为P=I×I×R，由公式可知电流越大，电阻越大，其单位时间发出的热量就越多。因此为了减少热量产生也有两个方面，一个是降低导体电阻，如增加导体的面积，使单位时间通过导体单位横截面上的电子数量减少；或采用电阻率小的材料代替以降低其阻值；另一方面是减少电流的大小，这种方式相对前者来说效果显著，通过提高电压，在同样的功率要求下电流减小。虽然这种方式是减少电阻热的最佳方式，但是因为开关柜的电压已经不可改变，所以，这种方法目前不可被采纳。对于高压开关柜的发热，可以增加其散热面积以加快散热速度。当高压开关柜的散热速度低于导体的发热时，开关柜的温度将会升高，高到一定程度势必会影响开关柜的正常工作，甚至是烧坏。正常情况下导体过热可能是由于接头接触不良引起的。当接触不良时，导体之间的接触面积就减少，而通过单位面积的电子数量就增多，使电阻产生大量的热量；接头老化也会产生导体过热的现象，其根本原因和接触不良类似。而造成这样的原因一个是接线板做工粗糙，使导体之间未能完全接触，另一个原因是平常维护不当，是导体在接头氧化，影响通电质量。导体发热的另一个原因是开关柜内的主母线在工作时负荷电流过大，超过了母线的额定电流，而使母线过热。目前，我国的母线主要是用铜材料或铝材料制作而成，但是由于材料中的杂质含量过高，使其阻值高于正常材料的阻值，在工作的过程中杂质还会产生热量集中的不利作用，危害着开关柜的运行。

3开关柜故障防范对策。（1）提高开关柜整体绝缘性。通过严格控制开关柜的质量，使其满足相关电气设备的规定，保障整体绝缘性。开关柜的设计与生产制造，要采用绝缘性强的材料，导线的绝缘皮厚度要满足设计的要求，安装的过程中避免对绝缘层的破坏，培养有相关知识的技术工人，安装完后满足设计要求。（2）优化开关柜的设计方案。采用优秀的设计方案，通过各种相关测试，在开关柜正常工作的情况下，保证开关柜的散热与释能能力。同时，要考虑开关柜的安装与固定。（3）加强对开关柜的检查。要定期的对高压开关柜进行巡视检查，当出现异常情况时，要认真分析，做出正确的判断与相应的措施。在巡视的过程中不可忽视小小的异常，要充分重视每一个小事故，减少大事故的发生，同时也降低了经济财产的损失。

结语

10kV高压开关柜的防范对策很多，工作任务重，随着开关柜的设计越来越智能越来越完美，但工作人员不能因此而掉以轻心，必须更加保持工作的认真态度，杜绝大事故，减少小异常。在工作过程中，要有不断探索的精神，为确保人身、电网和设备的安全服务，使效益最大化。

参考文献

[1]李建基.高压开关设备实用技术[M].北京：中国电力出版社，2005.

中图分类号：TM591

文献标识码：A