摘要：我国的电力输送方式主要是高电压输电，因此在生活当中电力网的电力输送必须与高压开关柜之间相互联系，甚至高压开关的运行状态关系到区域内电网的输电质量。因为在电网的输送过程中开关柜十分关键，所以需要关注开关柜的运行质量，避免开关柜在运行当中出现故障，进而降低开关的故障率。为降低开关的故障率，通过对故障设备调查，研究了开关柜的运行情况，分析生产故障的原因，研究发现开关柜故障主要为机械故障和绝缘故障。对开关柜机械故障及绝缘故障提出处理措施，以提高开关柜运行的可靠性 。
关键词：开关柜 ；故障 ；可靠性 ；机械故障 ；绝缘故障
引言
随着社会经济的发展，用电客户对用电的可靠性提出了更高的要求，开关柜作为 电网中客户的主要配电设备，在配电站中的使用比例高达98%供电公司在加大对电网的建设，启动了农村和企业的电网改造工程，但是每年都有因为开关柜故障 导致生产企业停电事故发生，不仅给生产企业带来了经济损失，也严重危害了设备的安全，如果不及时采取防范措施，消除安全隐患，将会发生更大的安全事故，给企业和社会的经济发展带来严重的影响。研究开关柜的运行情况，对故障设备进行调查，分析生产故障的原因，发现开关柜存在的隐患和缺陷，提出了降低故障率的改进措施，完善相关的设备操作规程，提高设备运行的可靠性，提升了开关柜的安全性，提高了客户的满意度 。
一、分析关于开关柜故障的相关情况
我们调查了2016年相关的设备故障情况，在众多故障问题当中，有92%的故障是开关柜出现故障导致的，其中4%是由于电缆本身出现故障导致，而其他故障问题所占几率只有4%。而在开关柜的故障单子，机械故障占到的比率达到了43.75%，而绝缘故障的机率有31.25%，其他的故障类型大概是12.5%，而电气故障的机率十分小只有2.5%。通过相关数据我们可以看出，绝缘故障与机械故障在开关柜故障当中占主要成分。而进一步调查这些故障出现的原因我们能够看出，这些机械故障和绝缘故障会发生的主要原因包括以下几个方面：第一方面，缺少对员工的实际技能操作培训，进而导致工作人员对于设备的操作水平不够熟练，同时无法根据相关标准和要求进行设备维护；第二，选择的设备型号存在错误，柜体进行安装时没有遵守要求 ；第三，开关柜内部的动、静触头因为接触行程达不到要求，进而导致动、静触头被烧坏；分、合闸线圈与控制回路也不满足相关要求，导致分合闸线圈被烧坏；第四，外界的环境因素，比如空气内湿度过大、工作温度比较高以及雷击现象等，这些也容易导致开关柜出现故障。
二、处理开关柜机械故障的相关措施
（一）处理开关柜的机械故障
开关柜出现的机械故障主要包括以下几种 ：母线室出现故障、电缆室出现故障、仪表室出现故障以及手车室发生故障。开关柜结构如图1。针对操作人员误动造成的故障，我们可以对其进行严格的技术培训，让其能够严格的遵守相关操作指导进行施工与操作，同时在每次施工时能够完成技术交底工作，且需要在一定的时间内做好考核，保证控制柜的安装位置准确和合适。做好对柜体的出厂证明的严格检查，对于其手车盘底的开关与轨道情况进行查看和确认。安装垫块能够解决开关柜的母排与静触头之间的行程不够问题，进而增加动静触头的行程，垫块的材料要求不高可以是废料加工。实验过程中发现，选用的垫块材料如果是铜，在遇到降温和加热情况时垫块的膨胀系数要比其他材料高，胀缩的程度也比较小，能够满足电气要求，同时其操作性与经济性也比较高。
图1
开关长时间不工作就会出现烧毁或者是卡死现象，需要加强对现场设备的检测，定期维护和检修传动机，避免烧毁分合闸线圈的情况出现。限位开关如果发生变形就可能会导致储能的电机长期发生空转并烧毁的情况。因此我们应该加强对机械传动结构的定期维护，对设备进行定期添油和清扫，保证传动机构本身的可靠性与灵活性。
（二）开关柜绝缘故障的处理措施
针对开关柜绝缘故障进行统计我们发现，故障总数当中有5%是10kV的绝缘故障，其中27%是35kV的绝缘故障，由此可见故障主要是集中发生在35kV的开关柜设备上。调查并研究了部分电压等级较高、运行负荷大的高压设备，并对现场数据进行记录，如果开关柜内部的环境比较潮湿就会降低其绝缘性，进而导致绝缘性能劣化、套管和母线之间发生绝缘闪络现象等，绝缘设备出现损坏的主要原因是对缺乏对设备的管理、人员装配不足；而绝缘标准无法达标是因为制造工艺和质量水平存在差距；而绝缘件出现老化的相关因素。
主要是因为开关柜本身的散热较差，而且工作环境温度比较高，但是又缺少相关的降温措施。而针对设备疏于管理这一点我们需要提高员工的责任心并加强对其的技术培训，提高工作人员对现场的检修与维护力度。无规矩不成方圆，此外还需要构建相关的标准制度和管理规程，采取监督考核机制。采取防尘和防潮措施避免开关柜与高压室进灰和潮湿，或者是在开关柜的后边安装通风风扇，使开关柜内部自上而下形成一种气流通道，同时使用防火泥把开关柜的底部与出线孔堵住，在柜子风扇的外部安装防尘网。
（三）案例分析
（1）基本情况
某220kV的变电站内出现10kV开关柜爆炸事件且引发火灾，并无人员伤亡，但是导致供电被中断，这给当地居民的生活带来了很大的麻烦。
（2）分析故障出现的原因
在专业人员进行详细的研究和分析之后，我们发现出现爆炸故障的原因主要是 ：短路出现电弧同时引起接地，在热效应的影响下电弧诱发了开关柜内空气发生急剧膨胀，最后导致开关柜出现爆炸导致火灾的发生。
（3）开关柜故障的预防措施
1.注意开关柜的制造与设计，结合新设计理念优化方案，确保设计方案的科学性与实用性。新式开关柜要确保其散热能力，之后再考虑其他方面的问题。提高开关柜的绝缘性，对开关柜的质量进行严格把关，严格检测开关柜各个方面的参数。在制造开关柜的过程中要选择绝缘能力强的材料，确保开关柜绝缘层符合设计要求。
2.安装过程中需要选用专业人员操作，安装时要注意不可损坏开关柜的内部零件，不要划伤绝缘部分，避免影响其绝缘性。对于开关柜的安装环境也需要注意，避免遇到阳光直射与潮湿的环境，确保开关柜的工作环境干燥阴凉。完成安装之后进行调试与测试，确保各项工作指标正常并满足电网要求。
结语
开关柜在工作期间出现故障的不仅会影响高压开关柜的正常工作，还会损害电网传输电能的能力，进而降低电网供电的可靠性影响人们的正常生活。因此我门需要采取相关措施做好对开关柜各个环节的防范和应对。随着新技术新工艺的不断进步，开关柜的制作也要不断完善和创新，才能保证其可靠性，让其更好的为电网、为人民生活服务。
参考文献：
[1]张力.配电网中开关柜运行监测的几点见解[J].通讯世界,2017(23):251-252.
[2]肖永林.基于配电网中开关柜运行监测的几点见解[J].低碳世界,2017(29):35-36.
论文作者:刘合理,周彬彬,范培广
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签：开关柜论文; 故障论文; 设备论文; 电网论文; 机械论文; 出现故障论文; 发生论文; 《电力设备》2018年第24期论文;