摘要：10kV开关柜在为电力系统提供安全运行的保障的同时，在不同的故障状态下，还能通过断开连接动作，有效保证人员及设备的安全。但是在实际过程中，10kV开关柜长期运行在高压和大电流环境中，不可避免的会发生一些故障问题，例如绝缘失效、导电回路发热等故障，给开关柜的工作质量造成了一定的影响。
关键词：高压开关柜；故障原因；措施
伴随电力系统改革工作的逐步完善化，致使10kV高压开关柜在电力领域中应用范围得以全面化、广泛化。其中，10kV高压开关柜既是对电力系统运行状态的维护，还可在系统故障发生时，对相邻设备予以断开，以此保证电力设备、操作人员的安全。但是，结合电力企业当前发展现状，发现其关于10kV高压开关柜故障判断和处理等层面仍存在较大不足，从而对电力系统稳定性、安全性运行条件造成影响。
一、10kV高压开关柜的类型
根据安装方式的不同可以将高压开关柜分为移开式与固定式两种。移开式又可以称为手车式，主要是指高压柜内的主要电器元件是安装在手车上的，由于手车可以抽出，互换性较好，供电的可靠性能够在很大程度上得到提高；固定式正好与移开式相反，高压开关柜内的主要电器元件是固定的，虽然不如移开式灵活，但却比较简单经济。
根据安装地点的不同主要可以将高压开关柜分为户内与户外两种。由于户内外环境、空间等因素，导致有些高压开关柜只能在户内安装使用，有些则只能在户外安装使用。根据柜体结构上的不同可以将高压开关柜分为金属封闭铠装式开关柜、金属封闭间隔式开关柜﹑金属封闭箱式开关柜和敞开式开关柜四大类。
二、引起10kV高压开关柜故障的原因
在实际的生产环节中，该设备问题的产生往往是受到诸如产品绝缘性能状况、材料设备质量好坏、安装维检完成情况、防护措施和操作等因素的影响。
在电力工程中，材料和设备的质量直接关系到高压开关柜的质量，进行相关的电力系统改造施工中需要使用众多的材料与设备，它们质量的优劣直接对发、供、输电产生影响。就目前常见的问题情况而言，往往是由于隔离触头的质量不过关而使得手车柜隔离触头接触状况异常，进而引发了电弧故障问题。另外，绝缘子头部的绝缘性能不够强，酚醛氧玻璃绝缘子和环氧浇注互感器在质量上不过关，此类材料除了性能还有质量均无法达到有关规定，常会引发不良后果。此外，即便是设备的运行条件基本上都得到了满足，但也会因为尘埃积灰以及环境潮湿等影响发生电气元件老化的问题，从而极大地降低了绝缘性。在有关数据分析的有力支撑下不难看出，不少设备尽管是在标准的状态之下运行，却也难免会出现爬电问题，使得电力系统安全性、稳定性的实现面临难题。
在完成该设备的安装以及检修工作的过程中，假使操作人员的专业素养、技术水平达不到要求极可能会在无法增加设备安全性的同时还埋下一些故障隐患。在开展母线以及有关出线安装、检修工作的环节中，需要完成的任务量往往不小，而母排连接螺栓的紧固工作在某些情况下可能会由于少量螺栓不够牢固而引发运行之后出线发热的问题，如此情形之下就需要将全段母线及各出线断电检修，解决问题。在此之外，高压开关柜故障排除的过程中也不乏因为电缆制作技术不成熟引起柜内线路短路的情况，该类问题大致包括电缆头内的气体没有完全的排除、在进行电缆的制作时由于切割引起绝缘层的破坏、电缆的接地不良以及在运行过程中有环流或是感应电压存在于屏蔽层中。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
将断路器应用于10kV高压开关柜之中往往体现出显著的一次性特征，投入使用的环节中，其所受电压相对比较高，经过电流也比较大，故而多会直接损害设备稳定性。如果柜体的机械强度不足，出现短路电流经过开关时，由于电动力的存在极易引起柜体与开关产生相对位移，这就会造成触头处的电阻值迅速增加，出现电弧现象，严重时直接导致爆炸的产生，因而十分危险。还需要注意的一点是，在使用时间过长的影响下，动、静触电之间往往会因为机械磨损使得接触点与面发生损耗，从而引发接触不良的问题。正处于设备安装工作的过程中时，在不符合相关规范的操作之下，时常会有损结构的完整性，倘若动、静触电的插入异常将会引发电阻过大的问题，进而产生不同的故障。在操作过程中出现的拒动与误动等都极易引起开关柜发生故障。具体的表现形式包括：操作机构与传动系统出现机械故障时导致开关柜故障，会出现部件的变形、卡涩以及位移、脱滑失控。当电气控制系统与辅助回路出现问题时，往往会破坏保护装置的稳定性，造成正常命令不能得到落实的问题。
三、10kV高压开关柜故障的防范
在规避10kV高压开关柜的发生故障的风险时，可从材料的选型、爬电比距、环境、安全、性能以及技术手段等角度出发考虑。
在构思电力系统设计的环节就不能对开关柜的故障隐患掉以轻心，需要针对这些问题周全考虑，科学分析。开展设计工作时，尤其应当重视诸如柜体、断路器之类的具有一次性特征的配件的选择，决定前应当明确即将应用的配件的性能，围绕其安全、稳定和可靠等方面的因素进行综合比较，优化配置，而在柜体内部必须科学化地安排分布位置，从而为设备的运行提供适宜的条件。此外，爬电比距也是一项值得重视的指标，受其所控的可靠性与系统整体的稳定运行有着密不可分的联系。在国家标准中高压开关柜的相关组成部件以及支持绝缘件的外绝缘爬电比距当为纯瓷绝缘时不应低于10kV/MM，爬电距离不小于140mm;为有机绝缘时不应低于10kV/MM，爬电距离不小于160mm。要符合这一规定需要电力公司进行严格的管控，进行专业化定制确保其安全性。外部环境条件也会对高压开关柜产生较大的影响，因此需要加强对外部环境的监控。
通过采取有效的通风控制措施，来减少开关柜内灰尘的进入量，如可以加装过滤网，处于潮湿环境中的开关柜，采取相应的驱潮措施，如配置去湿设施等。在安全用电方面一直是电力行业研究的重点学科，必须保证高压开关柜内导体的对地净距符合规范要求。当采取的是复合绝缘结构设计时，需做好绝缘材料介电常数的配置，这样在保障人员安全的同时也可以有效防止母线受到盐雾污染和有害气体等的侵蚀。对于电力系统中的保护结构继电保护在保证系统安全上具有重要作用，在对其进行设计安装时要依据规范执行。要根据系统的运行方式来对继电保护进行调整和完善，让其能够以最佳的状态保证系统的安全。
结语
在保证10kV高压开关柜的安全稳定性工作中，电力公司需要建立科学的管理体系，努力提高相关工作人员的技术水平和综合能力素质，工作中以相关的国家标准为准则，严格操作规程做好自身的工作。要从根源上对故障因素进行摸排，有效降低10kV高压开关柜故障的发生率，以保证电力系统安全稳定性。
参考文献
[1]黄志勇.变电站10kV开关柜的故障分析及措施[J].科技与企业，2011.
[2]刘文佳.10kV大电流开关柜故障原因分析及防治措施[J].农村电气化，2012.
[3]杨军伟.一起典型10kV开关柜故障分析及其防范对策[J].电工技术：理论与实践，2015.
李宏才（1990.6-），男，黑龙江双鸭山人，山东大学电气工程及其自动化本科，助理工程师，单位：贵阳供电局，从事专业：变电检修专业、10—500千伏断路器、隔离开关的检修与维护
论文作者:李宏才,沈昕然
论文发表刊物:《电力设备》2018年第3期
论文发表时间:2018/6/12
标签：开关柜论文; 高压论文; 故障论文; 设备论文; 柜内论文; 电力系统论文; 工作论文; 《电力设备》2018年第3期论文;