研究10kV环网柜在城市配网中的检修和管理

许自克

摘要：10kV电压等级的供电系统在城市电网中作为直接提供电能给用户的低压节点，其运行的稳定和安全直接影响到用户的电能质量。随着我国经济的迅速发展，城镇化速度继续加快，城市用电的负载密度越来越大，因此，对10kV配网的可靠性要求更高，电力线路逐渐发展为环形电源供电的形式。采用环形供电方式，可以满足我国社会经济发展对电力的需求。在日常运行中，要严格落实相关的检修和管理工作，以保证其运行的稳定性及安全性。

关键词：10kV环网柜;城市配网;检修;管理

一、10kV环网柜的概述

1.1、10kV环网柜的构成

环网柜是将高压断路器装入柜体内部，或是拼装间隔式的环网供电单元，主要的组成部分为断路器和熔断器、电压互感器、计量装置、母线等装置。通常，单个环网柜有三至五路总开关盒构成较为灵活的连接模式，用于给不同电网节点提供电源。在环网柜内，硬母线和断路器被装设在一个密封的柜体内，采用SF6作为绝缘和灭弧的介质。两工位的断路器在操作时存在安全隐患，因此环网柜一般采用三工位断路器。负荷开关采用三相联动的形式，需要做到能够切断电流、隔离电路以及可靠接地三个要求。负荷开关的操作机构一般采用弹簧机构。为了确保10kV环网柜运行的稳定性，在设计过程中还要添加避雷器等防雷元器件，而且还要每年定期对避雷器的性能进行检测，以确保其运行的稳定性。虽然环网柜具有非常灵活的线路连接方式。但是由于每路线路均要占用一个开关，当出现线路数多于开关数的时候，就会出现一个开关控制多个出线的情况，就不能对其中单独的出线进行操作，其开关也只能看成是电缆线路。为了确保环网柜的应用的持续性，在设计过程中必须要留有备用的间隔，从而为后续电缆线路的增加提供便利。

1.2、10kV环网柜的选型

当前，根据环网柜绝缘格局将10kV环网柜分为以下两类：第一，全绝缘型。该类环网柜包括整体气包（SF6气体）包裹母线、地刀等高压带电体，仅留出电缆桩头供插拔式电缆头连接。由于带电体被密封，使得外界腐蚀因素难以入侵，所以该类环网柜具有抗腐蚀性强、体积小的特点，但是投入成本较高;第二，半绝缘型。除了开关被SF6气体包裹外，该类环网柜的母线、地刀、电缆头等全部暴露在空气中，其在价格方面占据优势，但是在受到潮气侵蚀后容易发生发电而造成炸裂。在选型中应注意以下几点事项：确保使用场合的安全性，主要包括室内或室外;潮气情况;低压电源供应情况;安装占地允许情况等;从气包密封可靠性和漏气警示两个方面考虑设备型号;在资金允许的情况下，可优先考虑合资品牌。

二、10kV环网柜检修中的常见问题分析

2.1、截流和断路器拒动

10kV环网线路设计过程中采用传感器进行线路运行参数的采集和相关控制信息的传递。但是经过长期运行后，传感器的接触点处的灵敏度就会出现一定的下降，严重时还会出现过热现象，导致10kV线路本身以及其内部元器件受到一定的影响。同时，经过长时间的运行后，开关柜中的一些元器件也会出现性能下降的现象，影响其运行质量。一旦出现跟断路器之间连接问题或者元件损坏问题，也会造成断路器的拒动。

2.2、绝缘故障

一旦绝缘出现问题，就会严重影响设备的运行。按照绝缘故障发生的原因，可以将其分成内部和外部两种，其中前者是由于设备自身原因造成的，例如可能是10kV环网柜中相关设备质量较差，在生产或者设计时跟国家规定的标准存在一定的差距，再加上安装工艺问题，使其绝缘性能跟设计要求还存在一定的差距。同时，运行过程中还必须要确保柜内空气具有良好的流动性能，否则就会产生相应的电压击穿现象。如果环网柜出现形状出现一定的变化，就会导致内部元器件之间的空间非常小，影响空气流通性。另外，如果环网柜运行过程中其线路接触存在问题或接点出的容易不足，也会导致其运行过程中温度的骤然上升，如果不能得到及时解决，将会产生非常严重的短路现象。严重的还会发生爆炸，给人们的生活和生产造成严重威胁。造成绝缘故障的外因主要是雷电电压，特别是对于暴雨过程中雷电放电现象，虽然其放电时间较短，但对10kV环网中电压的影响非常大，造成的破坏性也非常大。此外，环网柜绝缘故障的发生还跟其周围环境有很大的关系，如果其环境中水分较多，空气潮湿度较大或者其杂物比较多，也会导致其绝缘故障的发生。

三、分析10kV环网柜检修对策

3.1、优化运行的环境

首先，要将环网柜的运行温度保持在-5～40℃，过高会引发比较强烈的氧化反应，降低金属材料的导电率，进而降低其使用寿命;过低则容易提高其内应力。同时，其湿度也要控制在94%以内，避免过度潮湿影响电子元器件的工作。

3.2、提高绝缘保护

绝缘故障的发生受电子元器件之间距离和间隙大小的影响，同时还受元器件自身材料特性的影响。在运行过程中还必须要加强对检查和维护人员责任意识的培养，使其意识到绝缘故障可能造成的危害，从而在检查过程中严格按照电气设备的相关规定进行测试，确保其绝缘性能。一旦发现电子元器件存在电气泄漏现象，要及时进行更换。另外，在检查和检修过程中还要加强对电子元器件劣化现象的检查，如锈蚀。对于出现锈蚀现象的元件要及时进行除锈，并做好涂漆工作，确保其表面质量。

四、10kV环网柜的管理对策分析

4.1、设备的管理

10kV环网柜中使用的设备要严格设备電气设备维护和保养的要求，定期进行维修和保养，确保设备能够始终运行在最佳状态。因此必须要建立比较完善的设备检查和维修制度，并且要求相关人员在检查和维修记录表中认真做好记录，并且做好上报工作。对于检查过程中出现的严重问题，要建立特殊问题上报机制，确保信息上报和处理的及时性。

4.2、技术的管理

（1）适当地将共箱式环网柜的高度进行增高，首先可以从它的设计上着手，从根本上来增加高度;其次是提高环网柜的整体基础，使电缆沟的深度能够和电缆的弯曲半径相匹配，达到电缆单芯增长的效果。

（2）注意安装时的工艺要求。要克服接线端子平面从倾斜到平行的扭转力，要使用力矩扳手，避免工作人员使用普通扳手。

五、结语

总之，在城市电网中，架空线路逐渐被地下电缆所替代，配电站的环网柜作为城市内部的电力负荷分配点，起着电网分支、分段和联络的作用，能提高供电的可靠性，在城市配网的改造中应用越来越广。在城市配电网未来发展过程中，应在提升其技术水平的基础上，加强对10kV环网柜的管理，从而确保其应用于城市配电网的安全与可靠。本文的研究层次清晰、内容详实，可作为环网柜管理部门的有效参考。

参考文献

[1]曹懿.探讨10kV环网柜在城市配网中的检修和管理[J].百科论坛电子杂志2018.

[2]汪峰.解读10kV环网柜在城市配网中的检修和管理[J].百科论坛电子杂志2018.

[3]余小明.10kV环网柜在城市配网中的检修和管理[J].建材与装饰2017.