10kv高壓開關柜故障原因分析及防范研究

摘要：10kv 高壓開關柜不僅可以根據電網運行需要及時投入到電力生產中，也可以在電力設備或線路發生故障時將故障部分從電網中快速切除，保障了電網中未發生故障的部分正常運行，同時保證設備和維修人員的安全。

關鍵詞：10kv高壓開關柜;故障原因;防范研究

如果10kv高壓開關柜在其運行的過程中出現故障，不僅會導致供電中斷，影響人們的正常生活，而且會極大的影響電力輸送，造成不可估量的經濟損失。所以，為了避免10kv高壓開關柜工作過程中出現故障，在實際操作和實踐應用中總結故障原因，并且針對故障類型提出相應的防范措施。

一、10kv高壓開關柜故障原因分析

（一）絕緣性能差

10kv高壓開關柜作為配電系統中的不可或缺的電力設備，評價其性能的重要指標就是絕緣性能。由于10kv高壓開關柜使用范圍較為廣泛、使用環境也較為復雜，所以水汽、凝露等對設備影響很大，及其容易導致高壓開關柜絕緣損壞，進而出現故障，波及臨柜，導致母線失壓，甚至出現設備大量損壞的情況。本文結合案例，在實踐中總結出以下幾個10kv高壓開關柜絕緣損壞的原因：

1.爬距和空氣間隙不足

10kv高壓開關柜在使用過程中及其害怕水分的侵蝕，如果瓷套、支持瓷瓶以及電流互感器等外緣爬距較小，就會在高壓柜的運行過程中產生絕緣問題，出現凝露使絕緣性能降低，運行電壓下發生絕緣件沿面閃絡。再比如手車柜，在使用的過程中，如果通過減少柜內斷路器的方式使柜體的外形尺寸縮短，在改變構造的過程中，應加強絕緣措施，避免使用過程中發生故障。另外，增加10kv高壓開關柜柜內濕度還有一重要原因，就是對地相間距離不夠，在發生雷電時會直接造成對地或相間擊穿。

2.絕緣材質選用不當

通常10kv高壓開關柜應安裝柜內斷路器、隔離插頭等部件，但是在安裝的過程中為了縮小柜體距離，有時會采用環氧樹脂板或酚醛樹脂板。由于這類材料抗臟能力比較弱，大大降低了10kv高壓開關柜的絕緣性能，同時這類材料滲水能力比較弱，及其容易形成高濕的環境，反而成為了絕緣的薄弱環節，導致10kv高壓開關柜絕緣性能下降。

（二）環境影響大

由于我國幅員遼闊，地區差異性比較大，溫度、濕度、天氣因素各有不同，所以會面對很多不同的外在環境因素，10kv高壓開關柜的運行使用也面臨不同挑戰。從查閱的資料和以往的運行經驗來看，諸多環境因素會影響10kv高壓開關柜的穩定運行。例如，在持續潮濕的環境下，絕緣子及母線表面會大量繼續污垢，導致污閃事故。

（三）老化程度深

任何設備在運行的過程中都面臨這部件結構的消耗老化，10kv高壓開關柜也不例外。隨著用電量的不斷增加，10kv高壓開關柜使用周期增長，各種零部件構造的消耗也會增加，相應的性能也適當下降。比如發生電流值處于異常變化的故障，往往是由于真空斷路器中的真空泡受損或者由于真空泡真空度明顯降低引起的，這類故障的發生很可能引起爆炸事故，及其危險，必須引起重視。

（四）質量不過關

電力工程往往需要結合實際情況進行不同的改造，需要的設備、材料質量直接影響供電設備的使用，同時改造的施工質量也影響著設備的壽命。現階段10kv高壓開關柜操作過程中也不乏由于改造時質量不過關引起故障的案例。所有10kv高壓開關柜裝配過程中都會面臨螺絲的緊固問題，按照工藝規定螺絲出牙長度不可超出一定的限制，否則會出現“尖端放電”現象，甚至安原件的空間間隙不足也會影響10kv高壓開關柜的安全和穩定，所以使用操作過程中要多方面注意。

二、10kv高壓開關柜故障防范措施

（一）注重提高絕緣性能

1.注意爬距和空氣間隙

10kv高壓開關柜的設計中，有一項重點參數就是爬電比距，爬電比距的可靠性是系統正常運行的基礎，根據國家標準，10kv高壓開關柜中的各組件及其支持絕緣件的外絕緣爬電比距為純瓷絕緣不小于18mm/kv，有機絕緣不小于20mm/kv。因此，電力部門在使用的過程中，應注意控制組配件的規格，以保證10kv高壓開關柜的安全運行。

對空氣絕緣間隙不足且暫不能改造的開關柜，可用空氣和絕緣隔板組成的復合絕緣作為絕緣介質，但帶電體與絕緣板之間的最小空氣間隙應滿足：6kV 和 10kV 不小于 30mm，35kV 不小于 60mm，且隔板邊緣應進行防潮處理[1]。

2.加強絕緣設施

提升10kv高壓開關柜絕緣性能，良好的絕緣設備是必不可少的基礎條件。例如，為了降低濕度，可以在窗口、換氣口安裝雨板、雨搭，房頂多好防漏防滲設計;對設備可以加設防塵罩，保證通氣同時加強防塵。

（二）根據環境規避風險

10kv高壓開關柜的故障案例中可以看出環境因素是不可忽視的，因此我們應該采取因地制宜的方法，加大對環境因素的監測，根據不同的外界環境進行風險規避。比如在干燥的地區，由于灰塵較大，對設備損害程度嚴重，就可以采取給通風窗架設濾網等方式對灰塵進行過濾，以降低灰塵量;同樣對于潮濕的地區，可以通過加裝紅外線燈等設備進行加熱或祛濕。更多的方法需要使用操作者在實踐應用的過程中不斷探索。

（三）定期進行安全檢查

逐步建立和健全專業管理體系，不斷深化開關設備的技術管理工作，是保證高壓開關設備安全運行的基礎。實行全過程管理在高壓開關設備使用中也至關重要，不斷加強運行檢修人員技術培訓工作，培養過硬技術本領，使技術人員熟悉和掌握所管轄范圍內高壓開關設備的性能和安裝、檢修、運行，也要不斷通過高壓開關設備的事故總結教訓，增強防范意識[2]。同時，10kv高壓開關柜使用過程中更要注重定期進行安全檢查，做好設備維護，對老化的組件及時更換，對存在風險的構件及時維修，建立完善的檢修制度、檢修體系，保證設備和人員的安全。

（四）注重材料施工質量

對設備操作時涉及到對設備的改造或維修，要注重施工的質量和材料的選擇，保障高壓開關柜的穩定運行。另外，在設計中要格外關注一次性配件的選型及其材料質量，例如柜體及斷路器等件材，要清楚的了解和認識所使用的配件的性能，綜合考慮所使用配件的的安全性、可靠性以及穩定性等，不斷優化配置[3]。

結語：

總之，以電力企業的層面來講，“安全”作為永恒話題，是企業長遠發展的重要保障，更是操作人員參與崗位作業的基本保證[4]。高壓開關柜故障不僅會影響供電情況，給社會生產帶來不便，甚至可能危及操作人員的生命安全，所以在對10kv高壓開關柜操作過程中要注意積累經驗，積極結合故障案例分析故障原因，更好的進行故障防范，以便保證10kv高壓開關柜的正常運行、安全使用。

參考文獻：

[1]張海龍，劉廣輝，徐立東.淺析10kV高壓開關柜故障原因及處理措施[J].城市建設理論研究（電子版），2014，（18）.

[2]方婷.10kV高壓開關柜故障原因及防范措施[J].環球市場，2017，（9）.

[3]周江.探析10kV高壓開關柜故障原因及處理措施[J].科學與財富，2018，（30）.

[4]王文龍.10kv高壓開關柜常見故障與檢修維護淺析[J].環球市場，2017，（36）.

作者簡介：

肖放（1984.12.13—），性別：男;籍貫：廣東翁源;民族：漢;學歷：大專;職稱：無;研究方向：變壓器;單位：東莞供電局。

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