10kV高压开关柜故障与维修

马鸿生

（中石化管道储运有限公司日照油库，山东 日照 276800）

在现代化的市场环境下，电力产业正在面临着生产转型的重要挑战，如何生产安全而又高效的10kV高压开关柜已经成为热门话题之一。目前，10kV高压开关柜存在着装置失灵、设备老化、放电漏电等常见故障，这给10kV高压开关柜的长期应用带来了隐患，因此，本文重点分析了如何针对不同情况进行维修。

1 10kV高压开关柜的机械故障

1.1 断路器的故障

断路器是10kV高压开关柜的重要部件之一，如果出现绝缘老化或者通风性能较差时，都会导致断路器出现故障。在长时间的分、合闸带电的情况下，绝缘圈可能出现断路现象，电动闸失效，手动闸仍可使用；在电路储能不足的情况下，整体高压开关柜会出现损坏，电动机会运转失灵，机器无法运作；在垫片变形、齿轮脱扣、线圈间隙过大等情况下，由于零件的变形故障导致高压开关柜的运作停滞，同样会损伤机器。

在以上的器械物理故障的基础上，还可能出现升温过高的情况，如果10kV高压开关柜内部散热性能较差，那么，无论其中哪一环节出现问题，都有可能导致整体结构升温、损坏，相反，如果利用弹簧或磁性结构，可避免结构过于紧密引起的温度过高的问题。

1.2 隔离开关的故障

隔离开关是某些10kV高压开关柜的部件之一，也可用隔离接插部件代替。它是一种能够满足一定负荷、保证接触压力能够均匀分布的精密零件，对制造工艺、安装方式都有较高要求。如果隔离开关的负荷过大，会让局部升温增快，有发热故障趋势。如果在追踪时保持负荷正常，发热情况会降低，但仍有可能在氧化方面出现故障。因此，相关管理人员需要保护隔离开关的触头不被外力破坏，清洁时，也不能用砂纸或其他坚硬物品打磨。保证了触头的完整，会避免大部分的隔离开关出现故障，小部分会出现齿轮咬合不好、弹簧性能问题出现接触压力过大的情况，这时要及时调整，避免更大的损坏。

1.3 异常放电的故障

10kV高压开关柜放电的情况可以主要分为表面放电、沿面放电、内部放电。表面放电是因为在高压开关柜的电极表面缺少绝缘材料，空气和电极接触后会使电场分布不均，电极击穿空气产生电晕放电。因为高压电极暴露空气会导致电场强度增大，周围环境会存在安全隐患，所以对电极的要求很高，电极之间的距离、电极的自身导电性、电极的曲率半径都需要匹配10kV高压开关柜。沿面放电主要体现在绝缘材料的表面，因为高压条件下电场强度超过了最大值而引发的放电故障，可以击穿空气，连通两端电极。绝缘材料表面污染以及空气温湿度失衡都会引发沿面放电。内部放电是10kV高压开关柜运行状态下的放电情况。因为各部分的材料导电性能不同，在整体运作时就会产生摩擦、导电的情况，所以在安装部件时，需要反复测验各部件的磨合程度，在出厂前做好产品测试。

2 10kV高压开关柜的人为故障

2.1 厂家设计与安装的错误

厂家在新型10kV高压开关柜的设计过程中，可能会偏重于效果的提升，在零件匹配度上没有合理安排。绝缘材料位置不合适、10kV高压开关柜二次设备没有设立保护系统、重要器件没有达标等问题，都会影响10kV高压开关柜的综合开发。

国家对新品开发、测试次数都有具体要求，但是，很多厂家在设计和安装时，为了省时省力会跳过一些步骤，这就导致最后的成品存在瑕疵，在长期应用时可能会暴露缺陷。

2.2 对设备的运行检修不及时

很多厂家对10kV高压开关柜的售后服务没有保障，如果不在规定时间内进行电压测试，很可能使设备运行留有隐患。近年来，因为10kV高压开关柜的放电、发热引发的事故数不胜数，厂家需要加强对设备的检修，把安全防护提到首要位置。母线电压互感器的装置故障，在前期是可以检测出来的，这就要求设备员对10kV高压开关柜的整体功能进行测试，早发现早维修。

电缆头的制作工艺较为简单，但是，如果厂家使用有明显划痕的电缆头，会让10kV高压开关柜的电压不稳定，带来安全隐患。供电公司对10kV高压开关柜也应该负有一定责任，如果每次检修都只采用便携式检测仪，那么，很多小问题就不能被检测出来，这些问题积少成多，最终也会使设备瘫痪。最后，在10kV高压开关柜的使用过程中，如果使用人员对周围环境没有监测，那么，厂家可能会对环境没有进行除潮，也会造成设备无法工作的情况。

2.3 检修人员的错误操作

在10kV高压开关柜的检修阶段，检修人员的正确操作是设备能否完整使用的重要环节。如果在检修测试中，没有将开关手车推进开关柜中，那么，其中的插针就可能因为测试的剧烈震动而松动脱落，这会导致10kV高压开关柜不能正常运作，且插针不好找回，也不好匹配。如果检修人员失误触碰到静电开关，也会带来巨大危险。检修人员如果没有使用绝缘产品，会给自己带来触电危险，并且设备在接通电路后会造成短路，大部分电路闭环都会烧坏，整个10kV高压开关柜就会报废。所以厂内检修部门是不能让闲杂人等进入的，非专业人员必须在指导下安全进入，同时，做好防触电、防短路事项。

3 10kV高压开关柜的维修原则

3.1 规范零件购买与安装标准

在工厂内部的选材环节中，10kV高压开关柜的设计师、安装人员、调试人员都需要针对设备提出对材料的要求，采购人员必须了解各种材料的特性，综合比较，购买性价比最高的安全材料。

在设备组装调试过程中，需要按照标准执行，不能有误差以外的错误发生。例如，在电极的选择方面，形状、大小、性能、导电性、曲率半径等都是需要考虑的方面，不能让电极在内部、沿面、外部产生击穿空气的电压，也不能形成不恰当的电场，需要在反复测验后找到标准规格。在屏蔽器的选择上，保证触头的相对安全，不能分散电场，让触头时刻保证清洁，最好选择双屏套管进行完备保护。

3.2 保证设备的绝缘性

10kV高压开关柜是由电力公司集体供电的设备之一，为了最大程度地避免漏电触电事故的发生，在设备设计时，需要加入相关绝缘设计。

10kV高压开关柜的内部重要零件需要防污防尘，做到封闭式运行，减少因为污渍而改变部件导电性能的事物。绝缘套管的使用也非常普遍，选择符合国家审核标准的套管，能够长期应用、测试合格的产品。同时，在母线绝缘开关方面，应该采用性能稳定、抗腐蚀的材料。在维修时，对以上常见的部件更换应遵循零件安全标准，在更换后进行绝缘测试，利用明火进行阻燃测试，达到国家绝缘、阻燃标准的设备才可继续使用。

3.3 优化设备使用环境

10kV高压开关柜对于环境的要求主要是防高温、防潮、防灰尘，要想延长使用寿命，就需要改善设备使用环境。在温度较高的天气或者车间内，应该及时开放散热系统，包括在10kV高压开关柜的后方安装风扇、在设备温度较高的地方设置散热孔，这样能够利用内外风循环减低设备温度，保持干燥环境。

在潮湿环境内，应该避免设备与液体的直接接触，必要时，可以安装除湿器来保证设备运转正常，各零件不可进水。在10kV高压开关柜的日常清理方面，需要专人负责，对各部分按时清理，保证所有部件运行正常。

3.4 在安全监管与服务保障方面的应用

对比传统工业中售后监管不当的局面，现代企业已经尽量做到设备及时检修、保障售后服务等，因此，在维修过程中，维修人员也会对设备进行一定的检修，这不仅解决了设备的故障问题，还会延长设备寿命。随着高电压的普及应用，10kV高压开关柜的使用范围越来越广，因此，对高压条件的状态检修是必不可少的，在设备的电压承受范围内进行检测与监管，局部停电与放电的交替进行，会暴露设备的潜在问题。这样会使10kV高压开关柜的安全监管更加有效，服务保障更加有针对性。

3.5 提高生产检修人员的专业素养

10kV高压开关柜是一种符合现代工业化的设备，其中，需要生产人员有专业的机械知识与较长时间的工作经验，因此，在生产时，需要按照设备各部分的特点合理安排工作人员加工，比如，在电场方面需要找技术人员反复测验真实条件下的电场强度，在电极选用方面，需要反复做实验找到最合适的导电介质等。

同时，在检测方面，需要有经验的专业机构人员进行定期检测，对于故障维修需要通过现象看本质，找到核心问题。生产检修人员的专业素养是在工作中不断提升的，所以新老员工的搭配检修对专业素养的提升有帮助。总而言之，专业素养较高的工作人员会给设备更高的保障，为生命安全排除隐患。

4 结语

综上所述，10kV高压开关柜是一种精密仪器，在低温、干燥的环境中能够发挥更好的效果。设备的常见故障包括零件损坏、人为因素、环境因素等，控制好各方面因素能够降低设备损坏概率，做好检修工作会延长设备使用时长。相信在各工作人员的努力下，10kV高压开关柜的开发一定会做到尽善尽美，保障使用者安全的同时带来最大效益。