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摘要：开关柜的使用不仅可以保证电力系统的稳定运行，而且可以在不同的故障条件下采取断开动作。然而，在实际运行中，由于接触或设计缺陷等原因，开关设备经常出现绝缘故障、导电电路发热等故障，在一定程度上影响着开关设备的工作质量和使用寿命，甚至导致电力系统故障。因此，加强对10kV开关柜故障的研究，对提高高压开关柜的运行质量具有重要的现实意义。
关键词：10kV开关柜;常见故障;解决方法
1 10KV开关柜故障原因分析
1.1 开关柜发热故障
在10kV开关柜中，发热的主要来源是导电回路，如导体发热、接头发热以及涡流发热等。一旦开关柜的发热量超过了其能够排出的热量，就会导致开关柜异常温升，严重时会造成事故。导体发热主要是母排发热，由于母排长期通过较高的负荷电流，因此在高负荷情况下发热明显。此外，目前生产制造的母排中含有一定的杂质，使得其电阻率偏高，对发热量也会有助增作用。而接头发热主要是由于刀闸接头、刀闸引线、手车动静触头以及互感器接线板等连接部位接触不良以及电化学腐蚀所导致的。涡流发热则是负荷电流在开关柜中各种钢板材质的隔板中所产生的环流引起的，负荷电流越大，这种发热效应就越明显。
1.2 开关柜绝缘故障
导致10kV开关柜绝缘故障的主要原因是绝缘放电问题，例如导体相间或对地闪络以及支柱绝缘子闪络等。绝缘放电的原理：由于开关柜内绝缘体或绝缘间隙的绝缘强度不满足要求，在高压条件下发生放电，严重时甚至会发生绝缘击穿事故。10kV开关柜的运行环境较差是造成绝缘故障的主要原因，污闪就是这种绝缘故障的主要表现形式。在一些工业比较发达的地区和沿海城市，开关柜内部的绝缘子以及套管等部位日积月累就会堆积较多的污秽，在空气湿度较大的气候条件下，如果某些绝缘子支柱的泄漏距离偏小，就难以适应这种污染较重和湿度较大的环境，极易造成污闪。
1.3 开关柜电气元件故障
10kV开关柜的电气元件，例如带电显示器、避雷器以及电压互感器等在长期的运行过程中都比较容易出现故障。带电显示器由于自身质量问题，再加上开关柜运行环境较差，所以出现故障的几率极高，很多开关柜的带电显示器在现场都无法使用，形同虚设。避雷器故障则一般是由于密封出现问题、阀片性能老化以及瓷套污染等造成的。密封出现问题潮气就会进入到避雷器内部，造成其内部绝缘劣化，进而使阀片性能加速老化。而瓷套污染则会导致电阻片上电压分布不均匀，进而加速电阻片的劣化。造成电压互感器故障的原因较多，包括自身质量问题，安装调试问题，二次侧发生短路以及铁磁谐振过电压等。
1.4 开关柜机械传动操作机构故障
操作机构弯曲变形、传动销断裂、连杆拉断、机构操作不到位以及拐臂断裂等是10kV开关柜机械传动操作机构故障的主要表现形式。这些故障不仅会造成连杆脱落，引起相间的短路跳闸和单相接地事故，在严重情况下还会使开关机构操作不灵，导致开关的拒合、拒分。
1.5 开关柜其他故障
10kV开关柜其他故障主要是如老鼠、蛇等小动物进入开关柜中，导致的短路故障以及运行维护人员误操作造成的故障。其中，小动物进入开关柜造成的故障虽然所占比例比较小，但危害极大，必须引起重视;而误操作造成的故障同样具有极大的危害，会使开关柜损坏甚至爆炸，严重威胁到运行维护人员的人身安全以及配电网的安全可靠运行。
2 故障的解决方法
2.1 隔离开关支柱绝缘子爬距不够
为了增大爬距，技术人员在绝缘子表面首先喷涂绝缘漆，在短时间内收到了一定的效果，降低了该类故障的发生，但是由于绝缘漆受温度等因素的影响无法从根本上解决问题。后经与绝缘子生产厂家协商，更换为由厂家提供大爬距支柱绝缘子装配而成的隔离开关全部予以更换，实际运行结果表明，经过改造杜绝了该类故障的发生。
2.2 滅弧室发生泄漏问题
对于灭弧室发生泄漏问题，因牵涉的技术难度较高，因素也较多，首先必须从源头抓起，即要求在采购灭弧室时要选用知名厂家提供的质量可靠的灭弧室。其次，在装配灭弧室时要求厂家技术人员给予技术上的支持，提高断路器整组的装配质量，避免因机械原因造成灭弧室的泄漏。第三，对于年检和日常运行中发现的有故障预兆的断路器加强巡视，缩短预防性试验周期，一旦试验发现问题，如绝缘电阻急剧下降马上予以更换。采取以上得力措施，此类故障的发生势头均可得到有效遏制。
2.3 电缆出线柜避雷器安装问题
此类问题属于较为简单但不易发现的问题，经屡次发生故障后（此类故障造成的后果十分严重，往往是整个开关柜的毁坏）才引起对避雷器安装地点的重视。解决的方法是将装在开关柜内的避雷器采用全绝缘复合外套金属氧化锌避雷器，它顶端采用高压电缆引出，电缆和避雷器芯体整体硫化成型，密封和绝缘性能良好，使用时，可适当降低避雷器顶端相间和对地的绝缘距离，缩小了避雷器安装空间，从而满足开关柜安装需要（如图1）。同时，该产品由于顶端高压电缆引出，使产品爬电距离提高，可适应高海拔、重污秽地区使用。
2.4 断路器绝缘支撑杆问题
绝缘支撑杆是由环氧树脂浇铸而成的固体件，在断路器带电时要承受10kV额定电压，异常情况下要承受操作过电压等高于额定电压的高压值，要求浇铸时不可有气泡和杂质存在。一旦有气泡和杂质存在，支撑杆的整体绝缘品质马上下降。绝缘支撑杆的劣化会使断路器整体绝缘下降（从电气角度分析，绝缘支撑杆的绝缘电阻与灭弧室断口绝缘电阻是并联的，绝缘的下降将导致并联电路的电阻下降），容易造成对灭弧室绝缘品质的误判，因此断路器的运行和维护是一个不容忽视的问题。杜绝此类故障的方法是更换高绝缘品质的适合于潮湿运行环境的绝缘支撑杆。
3 结语
10kV高压开关柜的防范对策很多，在工作过程中，要有不断探索的精神，为确保人身、电网和设备的安全服务，使效益最大化。
参考文献：
[1]张敏.10kV开关柜电气故障分析与处理[J].中国新技术新产品，2010，（10）.
[2]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.
关键词：10kV开关柜;常见故障;解决方法
1 10KV开关柜故障原因分析
1.1 开关柜发热故障
在10kV开关柜中，发热的主要来源是导电回路，如导体发热、接头发热以及涡流发热等。一旦开关柜的发热量超过了其能够排出的热量，就会导致开关柜异常温升，严重时会造成事故。导体发热主要是母排发热，由于母排长期通过较高的负荷电流，因此在高负荷情况下发热明显。此外，目前生产制造的母排中含有一定的杂质，使得其电阻率偏高，对发热量也会有助增作用。而接头发热主要是由于刀闸接头、刀闸引线、手车动静触头以及互感器接线板等连接部位接触不良以及电化学腐蚀所导致的。涡流发热则是负荷电流在开关柜中各种钢板材质的隔板中所产生的环流引起的，负荷电流越大，这种发热效应就越明显。
1.2 开关柜绝缘故障
导致10kV开关柜绝缘故障的主要原因是绝缘放电问题，例如导体相间或对地闪络以及支柱绝缘子闪络等。绝缘放电的原理：由于开关柜内绝缘体或绝缘间隙的绝缘强度不满足要求，在高压条件下发生放电，严重时甚至会发生绝缘击穿事故。10kV开关柜的运行环境较差是造成绝缘故障的主要原因，污闪就是这种绝缘故障的主要表现形式。在一些工业比较发达的地区和沿海城市，开关柜内部的绝缘子以及套管等部位日积月累就会堆积较多的污秽，在空气湿度较大的气候条件下，如果某些绝缘子支柱的泄漏距离偏小，就难以适应这种污染较重和湿度较大的环境，极易造成污闪。
1.3 开关柜电气元件故障
10kV开关柜的电气元件，例如带电显示器、避雷器以及电压互感器等在长期的运行过程中都比较容易出现故障。带电显示器由于自身质量问题，再加上开关柜运行环境较差，所以出现故障的几率极高，很多开关柜的带电显示器在现场都无法使用，形同虚设。避雷器故障则一般是由于密封出现问题、阀片性能老化以及瓷套污染等造成的。密封出现问题潮气就会进入到避雷器内部，造成其内部绝缘劣化，进而使阀片性能加速老化。而瓷套污染则会导致电阻片上电压分布不均匀，进而加速电阻片的劣化。造成电压互感器故障的原因较多，包括自身质量问题，安装调试问题，二次侧发生短路以及铁磁谐振过电压等。
1.4 开关柜机械传动操作机构故障
操作机构弯曲变形、传动销断裂、连杆拉断、机构操作不到位以及拐臂断裂等是10kV开关柜机械传动操作机构故障的主要表现形式。这些故障不仅会造成连杆脱落，引起相间的短路跳闸和单相接地事故，在严重情况下还会使开关机构操作不灵，导致开关的拒合、拒分。
1.5 开关柜其他故障
10kV开关柜其他故障主要是如老鼠、蛇等小动物进入开关柜中，导致的短路故障以及运行维护人员误操作造成的故障。其中，小动物进入开关柜造成的故障虽然所占比例比较小，但危害极大，必须引起重视;而误操作造成的故障同样具有极大的危害，会使开关柜损坏甚至爆炸，严重威胁到运行维护人员的人身安全以及配电网的安全可靠运行。
2 故障的解决方法
2.1 隔离开关支柱绝缘子爬距不够
为了增大爬距，技术人员在绝缘子表面首先喷涂绝缘漆，在短时间内收到了一定的效果，降低了该类故障的发生，但是由于绝缘漆受温度等因素的影响无法从根本上解决问题。后经与绝缘子生产厂家协商，更换为由厂家提供大爬距支柱绝缘子装配而成的隔离开关全部予以更换，实际运行结果表明，经过改造杜绝了该类故障的发生。
2.2 滅弧室发生泄漏问题
对于灭弧室发生泄漏问题，因牵涉的技术难度较高，因素也较多，首先必须从源头抓起，即要求在采购灭弧室时要选用知名厂家提供的质量可靠的灭弧室。其次，在装配灭弧室时要求厂家技术人员给予技术上的支持，提高断路器整组的装配质量，避免因机械原因造成灭弧室的泄漏。第三，对于年检和日常运行中发现的有故障预兆的断路器加强巡视，缩短预防性试验周期，一旦试验发现问题，如绝缘电阻急剧下降马上予以更换。采取以上得力措施，此类故障的发生势头均可得到有效遏制。
2.3 电缆出线柜避雷器安装问题
此类问题属于较为简单但不易发现的问题，经屡次发生故障后（此类故障造成的后果十分严重，往往是整个开关柜的毁坏）才引起对避雷器安装地点的重视。解决的方法是将装在开关柜内的避雷器采用全绝缘复合外套金属氧化锌避雷器，它顶端采用高压电缆引出，电缆和避雷器芯体整体硫化成型，密封和绝缘性能良好，使用时，可适当降低避雷器顶端相间和对地的绝缘距离，缩小了避雷器安装空间，从而满足开关柜安装需要（如图1）。同时，该产品由于顶端高压电缆引出，使产品爬电距离提高，可适应高海拔、重污秽地区使用。
2.4 断路器绝缘支撑杆问题
绝缘支撑杆是由环氧树脂浇铸而成的固体件，在断路器带电时要承受10kV额定电压，异常情况下要承受操作过电压等高于额定电压的高压值，要求浇铸时不可有气泡和杂质存在。一旦有气泡和杂质存在，支撑杆的整体绝缘品质马上下降。绝缘支撑杆的劣化会使断路器整体绝缘下降（从电气角度分析，绝缘支撑杆的绝缘电阻与灭弧室断口绝缘电阻是并联的，绝缘的下降将导致并联电路的电阻下降），容易造成对灭弧室绝缘品质的误判，因此断路器的运行和维护是一个不容忽视的问题。杜绝此类故障的方法是更换高绝缘品质的适合于潮湿运行环境的绝缘支撑杆。
3 结语
10kV高压开关柜的防范对策很多，在工作过程中，要有不断探索的精神，为确保人身、电网和设备的安全服务，使效益最大化。
参考文献：
[1]张敏.10kV开关柜电气故障分析与处理[J].中国新技术新产品，2010，（10）.
[2]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.