陈映峰
（东莞市泰洋电力设备维护有限公司，广东 东莞 523000）
摘 要：在电力系统中，如果10kV高压柜开关出现故障，就会产生比较大的影响，不但会增加运营成本，而且还会对操作者的生命安全造成很大的威胁，引发重大的安全事故。因此，对于10kV高压开关柜，必须寻找其故障发生的原因，针对原因提出有针对性的故障防范措施，以确保10kV高压开关柜不出现故障，确保其正常开展工作。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
关键词 ：10kV；高压开关柜；故障；防范措施
中图分类号：TM81 文献标志码：A 文章编号：1000-8772-（2015）05-0216-02
收稿日期：2015-02-09
作者简介：陈映峰（1979-），男，广东东莞人，大专。研究方向：高压设备试验、运行及维护。
随着电力体制改革的不断深入，在电力系统中，10kV高压开关柜的作用越来越重要，在确保电力系统安全性与稳定性方面发挥着不可替代的作用。为了保证系统在发生故障时电力设备与操作者的人身安全，必须提高电力公司对10kV高压开关柜故障的判断能力，用最短的时间消除故障，保证电力系统的稳定运行。
一、10kV高压开关柜发生故障的原因
1.绝缘因素
10kV高压开关柜的绝缘能力对高压开关柜的影响是很大的，如果绝缘能力不足，可导致发生故障。目前，市场上各种电力产品的质量有高有低，而在电力工程中，如果使用了低质量的产品，就会影响开关柜的绝缘性能[1]。比如PT手车、避雷器手车等尺寸、外观与元器件的配置不相符，在实际运行过程中，可能由于外界因素的干扰，导致其性能降低。
此外，如果＜10kV电压等级成套设备回路主回路规格、联络桥铜排规格各不相同，则此时，绝缘能力的提升，只能依赖于增加冷缩管、热缩管数量，可由于电力系统内高负荷运行，可直接造成铜排的损坏，使得绝缘层老化速度加快，可间接造成严重的放电事故。
2.设备与材料的质量因素
质量因素包括两个方面，一是电力设备质量，二是电力材料质量。在电力工程建设中，会用到多种不同的材料设备，这些材料设备的质量如何，对系统的安全性与稳定性有着直接性的影响，对发电、供电的质量也会造成影响[2]。目前，10kV高压开关柜的故障，隔离触头质量不合格，可引发手车柜隔离触头由于接触不良而引发电弧故障。
若绝缘子内部绝缘性能较差的话，同时，酚醛氧剥离绝缘子质量差、环氧浇注互感器的使用不符合要求，在此时材料性能及质量，就可能与电力标准的差距无法弥合。因此，即便电力系统正常运行条件下，绝缘性能老化速度也会加快，使用寿命会缩短。统计显示，在正常运行环境中，一些电力设备会出现爬电现象，直接对电力系统的安全性及稳定性造成威胁。
3.安装与维护因素
10kV高压开关柜设备的安装及检修工艺低，非但无法确保设备的安全，而且还可能会增加不安全因素。其中，各出线与母线安装或检修的工作量大，如果个别母排连接螺栓固定不牢固，在运行中，连接处的发热症状可能会比较严重，在此条件下，就大幅增加了整段母线与各处线做停电处理的可能性。
在10kV高压开关柜事故中，电缆制作工艺差，导致电缆质量不合格，进而引发短路事故，可谓数见不鲜。经分析，笔者认为，危险因素为电缆头内气体未排空、制作中刀割损伤绝缘层、接地不良及屏蔽层形成环流，进而引发电力安全事故。
4.操作因素
10kV高压开关柜中的断路器，为一次性主体设备，在变电站运行过程中，其内部的运行环境为高电压、大电流的环境，因此，对设备运行极有可能产生不良的影响，主要表现在以下几方面：一是柜体机械强度不足，发生短路时，由于点动力作用使开关与柜体发生位移，进而形成电弧，甚至会引发爆炸；二是动触头或者静触头，由于长时间使用，两种触头之间产生相互摩擦，造成接触点或接触面减少，引发触头不良状况；三是在安装设备过程中，由于操作不当，对设备结构的完整性造成破坏，比如动静触头插入不规范，可能由于接触电阻过大而出现故障[3]。在安装操作过程中，误动、拒动等均是引发故障的重要因素，表现在操动机构、传动系统的机械故障而引发的开关柜故障，表现在部件变形或位移、脱口失灵；由于电气控制与辅助回路引发的故障，导致保护装置无法正常执行命令。
5.“五防”隐患
当前，10kV高压开关柜的防范措施包括电磁锁、机械联锁及五防程序锁等。其中，电磁锁是判断设备是否带电决定是否闭锁后网门，机械联锁是隔离、控制、接地隔离等开关，以及网门间的相互闭锁，三种闭锁方式各有利弊，经常配合使用。不过，如果配合使用这三种闭锁方式，会出现工作量大、步骤繁琐及维护困难等问题，无法顺利实现接地前的验电工作，导致带电合接地刀闸存在安全隐患。
二、防范10kV高压开关柜故障的措施
1.材料的选型优化
在设计过程中，应高度重视电力系统高压开关柜安全事故的排查与防范工作，将潜在安全故障排查干净。其中，高压开关柜设计内容有：断路器、柜体等元器件选型。在设备元件选型上，应认真分析各种元器件性能与质量，持续优化元件性能，并综合考虑可靠性与稳定性两个方面。比如对于柜体内元器件分布，就可追求使患者在更加稳定、更加安全的环境下运行。同时，客户需求不同，需根据客户个性化需求，合理选择并确定材料组装系统，像开闭所、变电站等均可采用进口材料，以提高设备运行的安全性。
2.安全防护措施
对于电力行业来说，安全是一个永恒的话题，也是企业必须认真面对的一个课题。为了确保10kV高压柜的安全性，柜内各相导体间与对地净距等，均符合电力行业的相关标准。其中，对地空气间隙及相间控制在125mm以上。如果在系统中运用了复合绝缘结构，可需要加强绝缘材料介电常数配的合理设置，这不仅对于避免人身安全事故有重要作用，同时也能避免污闪、有害气体等对母线的腐蚀。
3.性能保护
在电力系统中，继电保护属于保护结构，所以在设计过程中，在安装过程中，均需根据标准进行。一般情况下，为了使用电力系统安全的需要，需要不断优化继电保护方式，以使其使用变化的心能，同时也能更好服务于系统的正常运行。
另外，在断路器容量不足时，应及时更换继电器，并重新规划设计重要的参数指标。
4.环境控制
在各种影响10kV高压开关柜的因素中，环境是一个重要的方面。为了降低10kV高压开关柜的故障率，必须严格控制环境，加强对环境的监测。比如，对于通风窗，可增加过滤网或者网栅减少进入室内的灰尘量，而对于比较潮湿的开关室，可通过安装红外线灯或除湿装置来降低室内的潮湿度。
5.技术措施
为了避免10kV高压开关柜出现故障，选用的开关柜必须符合国家相关标准，禁用已淘汰的开关设备。对于曾经造成过重大安全事故的产品，应禁止使用。在设备交接时，必须做好交接试验，根据国家与电力行业的要求进行交接试验，不合格不得投入使用。对于新装与检修后的高压开关设备，必须根据相关的规范、产品技术条件、检修工艺等，复查重要的技术指标，以确保高压开关柜的性能可靠。
此外，还需要严格控制爬电比距。由于爬电比距是高压开关柜的重点参数之一，对系统的正常运行有重要的影响，根据国家标准，有机绝缘≥20kV/mm，纯瓷绝缘≥18kV/mm。
三、结语
在电力系统的运行中，10kV高压开关柜发挥着重要的作用，为了确保高压开关柜的稳定性与安全性，应不断总结发生故障的原因，并建立一套科学完善的管理体系，从环境、技术、爬电比距及性能保护等各个方面做好防范措施，以降低高压开关柜的故障发生率，提高系统运行的安全性与稳定性。
教育期刊网 http://www.jyqkw.com
参考文献：
[1]韦科迪.浅析10kV高压开关柜故障原因及防范措施[J].机电信息,2012(15):92-93.
[2]褚建平.浅析10kV高压开关柜故障原因及防范措施[J].民营科技,2012(12):216+222.
[3]王建平,杨圣.10kV高压开关柜故障原因及防范措施探讨[J].机电信息,2013(27):42-43.
（责任编辑：辛美玉）