10kv高压开关柜故障原因分析及防范研究

摘要：10kv 高压开关柜不仅可以根据电网运行需要及时投入到电力生产中，也可以在电力设备或线路发生故障时将故障部分从电网中快速切除，保障了电网中未发生故障的部分正常运行，同时保证设备和维修人员的安全。

关键词：10kv高压开关柜;故障原因;防范研究

如果10kv高压开关柜在其运行的过程中出现故障，不仅会导致供电中断，影响人们的正常生活，而且会极大的影响电力输送，造成不可估量的经济损失。所以，为了避免10kv高压开关柜工作过程中出现故障，在实际操作和实践应用中总结故障原因，并且针对故障类型提出相应的防范措施。

一、10kv高压开关柜故障原因分析

（一）绝缘性能差

10kv高压开关柜作为配电系统中的不可或缺的电力设备，评价其性能的重要指标就是绝缘性能。由于10kv高压开关柜使用范围较为广泛、使用环境也较为复杂，所以水汽、凝露等对设备影响很大，及其容易导致高压开关柜绝缘损坏，进而出现故障，波及临柜，导致母线失压，甚至出现设备大量损坏的情况。本文结合案例，在实践中总结出以下几个10kv高压开关柜绝缘损坏的原因：

1.爬距和空气间隙不足

10kv高压开关柜在使用过程中及其害怕水分的侵蚀，如果瓷套、支持瓷瓶以及电流互感器等外缘爬距较小，就会在高压柜的运行过程中产生绝缘问题，出现凝露使绝缘性能降低，运行电压下发生绝缘件沿面闪络。再比如手车柜，在使用的过程中，如果通过减少柜内断路器的方式使柜体的外形尺寸缩短，在改变构造的过程中，应加强绝缘措施，避免使用过程中发生故障。另外，增加10kv高压开关柜柜内湿度还有一重要原因，就是对地相间距离不够，在发生雷电时会直接造成对地或相间击穿。

2.绝缘材质选用不当

通常10kv高压开关柜应安装柜内断路器、隔离插头等部件，但是在安装的过程中为了缩小柜体距离，有时会采用环氧树脂板或酚醛树脂板。由于这类材料抗脏能力比较弱，大大降低了10kv高压开关柜的绝缘性能，同时这类材料渗水能力比较弱，及其容易形成高湿的环境，反而成为了绝缘的薄弱环节，导致10kv高压开关柜绝缘性能下降。

（二）环境影响大

由于我国幅员辽阔，地区差异性比较大，温度、湿度、天气因素各有不同，所以会面对很多不同的外在环境因素，10kv高压开关柜的运行使用也面临不同挑战。从查阅的资料和以往的运行经验来看，诸多环境因素会影响10kv高压开关柜的稳定运行。例如，在持续潮湿的环境下，绝缘子及母线表面会大量继续污垢，导致污闪事故。

（三）老化程度深

任何设备在运行的过程中都面临这部件结构的消耗老化，10kv高压开关柜也不例外。随着用电量的不断增加，10kv高压开关柜使用周期增长，各种零部件构造的消耗也会增加，相应的性能也适当下降。比如发生电流值处于异常变化的故障，往往是由于真空断路器中的真空泡受损或者由于真空泡真空度明显降低引起的，这类故障的发生很可能引起爆炸事故，及其危险，必须引起重视。

（四）质量不过关

电力工程往往需要结合实际情况进行不同的改造，需要的设备、材料质量直接影响供电设备的使用，同时改造的施工质量也影响着设备的寿命。现阶段10kv高压开关柜操作过程中也不乏由于改造时质量不过关引起故障的案例。所有10kv高压开关柜装配过程中都会面临螺丝的紧固问题，按照工艺规定螺丝出牙长度不可超出一定的限制，否则会出现“尖端放电”现象，甚至安原件的空间间隙不足也会影响10kv高压开关柜的安全和稳定，所以使用操作过程中要多方面注意。

二、10kv高压开关柜故障防范措施

（一）注重提高绝缘性能

1.注意爬距和空气间隙

10kv高压开关柜的设计中，有一项重点参数就是爬电比距，爬电比距的可靠性是系统正常运行的基础，根据国家标准，10kv高压开关柜中的各组件及其支持绝缘件的外绝缘爬电比距为纯瓷绝缘不小于18mm/kv，有机绝缘不小于20mm/kv。因此，电力部门在使用的过程中，应注意控制组配件的规格，以保证10kv高压开关柜的安全运行。

对空气绝缘间隙不足且暂不能改造的开关柜，可用空气和绝缘隔板组成的复合绝缘作为绝缘介质，但带电体与绝缘板之间的最小空气间隙应满足：6kV 和 10kV 不小于 30mm，35kV 不小于 60mm，且隔板边缘应进行防潮处理[1]。

2.加强绝缘设施

提升10kv高压开关柜绝缘性能，良好的绝缘设备是必不可少的基础条件。例如，为了降低湿度，可以在窗口、换气口安装雨板、雨搭，房顶多好防漏防渗设计;对设备可以加设防尘罩，保证通气同时加强防尘。

（二）根据环境规避风险

10kv高压开关柜的故障案例中可以看出环境因素是不可忽视的，因此我们应该采取因地制宜的方法，加大对环境因素的监测，根据不同的外界环境进行风险规避。比如在干燥的地区，由于灰尘较大，对设备损害程度严重，就可以采取给通风窗架设滤网等方式对灰尘进行过滤，以降低灰尘量;同样对于潮湿的地区，可以通过加装红外线灯等设备进行加热或祛湿。更多的方法需要使用操作者在实践应用的过程中不断探索。

（三）定期进行安全检查

逐步建立和健全专业管理体系，不断深化开关设备的技术管理工作，是保证高压开关设备安全运行的基础。实行全过程管理在高压开关设备使用中也至关重要，不断加强运行检修人员技术培训工作，培养过硬技术本领，使技术人员熟悉和掌握所管辖范围内高压开关设备的性能和安装、检修、运行，也要不断通过高压开关设备的事故总结教训，增强防范意识[2]。同时，10kv高压开关柜使用过程中更要注重定期进行安全检查，做好设备维护，对老化的组件及时更换，对存在风险的构件及时维修，建立完善的检修制度、检修体系，保证设备和人员的安全。

（四）注重材料施工质量

对设备操作时涉及到对设备的改造或维修，要注重施工的质量和材料的选择，保障高压开关柜的稳定运行。另外，在设计中要格外关注一次性配件的选型及其材料质量，例如柜体及断路器等件材，要清楚的了解和认识所使用的配件的性能，综合考虑所使用配件的的安全性、可靠性以及稳定性等，不断优化配置[3]。

结语：

总之，以电力企业的层面来讲，“安全”作为永恒话题，是企业长远发展的重要保障，更是操作人员参与岗位作业的基本保证[4]。高压开关柜故障不仅会影响供电情况，给社会生产带来不便，甚至可能危及操作人员的生命安全，所以在对10kv高压开关柜操作过程中要注意积累经验，积极结合故障案例分析故障原因，更好的进行故障防范，以便保证10kv高压开关柜的正常运行、安全使用。

参考文献：

[1]张海龙，刘广辉，徐立东.浅析10kV高压开关柜故障原因及处理措施[J].城市建设理论研究（电子版），2014，（18）.

[2]方婷.10kV高压开关柜故障原因及防范措施[J].环球市场，2017，（9）.

[3]周江.探析10kV高压开关柜故障原因及处理措施[J].科学与财富，2018，（30）.

[4]王文龙.10kv高压开关柜常见故障与检修维护浅析[J].环球市场，2017，（36）.

作者简介：

肖放（1984.12.13—），性別：男;籍贯：广东翁源;民族：汉;学历：大专;职称：无;研究方向：变压器;单位：东莞供电局。

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