关键词：10kV；高压柜；故障；防范措施
引言
在现阶段的发展过程中，由于社会经济的高速的发展，人们的生活水平也得到了一定的提升，电力资源已经成为了人们日常生活中必不可少的一项能源。10kV高压开关柜在人们的生活中受到了广泛的应用，主要是由于其具有一定的安全性以及高效性，在发生故障时，能够对人员以及电力设备起到一定的保护作用，但是在实际的运行过程中，10kV高压开关柜也会出现故障问题，对于人们的生活造成影响。下文结合 10kV 高压柜结构类型及其运行特点，对其运行中常见故障发生原因进行分析，及时做好有效防范保护，确保高压设备及电力系统安全稳定运行。
1 10kV 高压柜的主要类型及特点
当前，电力系统中 10kV 配网工程所应用的高压柜类型较多，并且不同类型高压柜的具体特征表现也存在较大差异。结合 10kV 高压柜设计应用情况，其中固定式开关柜、箱式开关柜、手车移开式开关柜以及 HXGN 负荷开关柜最为常见。
上述几种高压开关柜中，固定式开关柜一般应用在变电站 10kV 配电网高压系统以及对电能资源需求较大的生产企业中，其在电力系统高压结构中设计运用不仅空间占用较大，且开关柜空间也比较大，对各种电气元件进行设置存放具有一定应用优势。值得注意的是，由于固定式开关柜防护性及封闭性相对较差，导致其在电力系统工作运行中故障情况较多，不能满足电力系统应用需求，所以在市场中的地位和影响逐渐降低。箱式开关柜一般在负荷较小的电力用户供电系统中进行设计运用，具有体积小、空间占用少等优势。值得注意的是，这类开关柜散热性能较差，导致其在较大负荷供电系统中应用局限性十分突出。另外，HXGN 负荷开关柜一般应用于新建电力用户供电系统中，产品类型较多，进行高压运行控制的防护等级也相对较高，应用优势十分显著。手车移开式开关柜作为当前市场中较为常见的一种技术产品，在实际应用中对机械结构强度要求较高，而手车中置式开关柜在电力系统中的设计运用最为广泛，且其市场发展与应用前景较为广阔。10kV 手车中置式高压开关柜结构如图 1 所示。
2 10kV 高压柜运行故障的主要原因
结合 10kV 高压柜运行故障情况，故障发生的主要原因表现在以下几个方面。
第一，高压开关柜的绝缘材料老化、性能降低，导致开关柜工作运行故障问题发生，从而对整个电力系统安全造成不利影响。一般情况下，电力系统工作运行中，如果高压开关柜绝缘老化或降低，就会导致高压开关柜连接线路中各相之间或者是相与地之间出现放电或者闪络故障，严重情况下甚至会导致相间短路引起火灾等，危害十分严重。导致高压开关柜绝缘性能降低的主要原因有开关柜密封性较差、灰尘进入带电设备以及外部环境较为恶劣等。
另外，高压开关柜设备出现绝缘老化或者是电力系统运行出现电压震荡，也会导致开关柜有关元器件寿命降低，从而使开关柜绝缘性降低。
第二，高压开关柜运行中存在发热现象，也会导致其运行故障及问题发生。高压开关柜工作运行中，如果存在一次回路长期过负荷过电流的情况，就会引起开关柜真空断路器触头发热，从而导致触头中弹簧张力降低，不断积累可能造成动静触头接触电阻增加，形成一种恶性循环，对电力系统安全、稳定运行产生不利影响。另外，开关柜连接线路中母排中若存在电流经过，会形成交变磁场，对开关柜柜体以及室间隔隔板、固定金属挡板等磁导率较高的零部件产生影响，使其产生大量杂涡旋流，对高压开关柜正常运行产生影响。
第三，10kV 高压开关柜内部器件在运行期间出现故障问题，会对开关柜正常运行产生不利影响。由于高压开关柜中元器件分布较多，一旦其中一个元器件出现故障，就会对其正常运行产生影响，其中以开关柜电压保护器或者是避雷器故障最为突出，可能由于内部阀片老化或者是密封效果不好等导致其绝缘性降低，从而对 10kV 高压开关柜
正常运行造成不利影响。
第四，10kV 高压开关柜工作运行期间，如果运行保护参数出现变化，也会对其正常运行产生影响。10kV 高压开关柜工作运行中，采用微机保护装置对运行状态进行监测保护，但由于保护装置为电子元器件，其内部连接插件较多，在长期监测与保护运行中可能存在器件老化或者是接触不良等问题，需要定期检查与维护。另外，高压开关柜监测保护装置中的液晶显示面板对温度的敏感性也较高，如果存在字体显示模糊情况，就需要进行更换，以避免对其正常运行使用造成不利影响。如果对监测保护装置检查或更换维护不及时，就会导致对高压开关柜运行监测与保护参数发生变化，从而影响高压开关柜正常运行。
第五，高压开关柜工作运行中还存在一定机械故障问题，其中以操作机构或五防连锁机械故障最为常见，具体表现为紧固部位发生松动或传动部件受到磨损，导致此类故障发生的主要原因与高压柜生产工艺以及使用操作规范有关。例如，高压开关柜真空断路器内部操作机构出现卡涩、储能弹簧损坏、轴销构件发生松动或凸轮链条变形等问题，造成相应机械故障发生，会对高压开关柜操作机构以及五防连锁保护产生影响。
3 10kV 高压柜故障防范措施研究
结合上述对 10kV 高压柜故障发生的主要原因分析，为避免高压柜工作运行中故障问题的出现，应采取相关措施。首先应从高压柜设计与选型上加强控制，避免对高压柜正常工作运行产生不利影响，导致高压柜运行中各类故障问题发生。一般情况下，在进行 10kV 配电系统高压开关柜选型设计中，不仅要确保设计使用高压柜具有较好的泄压通道，同时柜内元器件位置要设计合理；对高压柜内部绝缘安全净距进行适当提高；针对绝缘间距较小的高压柜设计，要增加相应的非金属绝缘隔板，以提高其绝缘性，避免对高压柜工作运行造成不利影响。另外，在 10kV 高压柜设计中，还需要针对其所承受短路开断电流进行分析，以确保开关柜母排绝缘子间距设置在标准规范内。对开关柜中的断路器以及保护装置、互感器、避雷器等元器件设计，应以南网中标企业生产的产品作为设计使用产品，开关柜内的绝缘应以阻燃型材料为主。为避免开关柜运行中涡流交变磁场影响，可采用消磁钢板作为隔板进行设计，并在开关柜内安装自动调节的加热除湿装置，以确保开关柜内温、湿度条件适宜，避免对其正常工作运行造成不利影响。
其次，应加强改善 10kV 高压开关柜工作运行环境，确保其处于通风、散热条件较好的环境中，必要情况下可安装空调等环境调节控制设备；对开关柜所在配电室底部的电缆沟或是夹层应进行相应的防水封堵设计，避免积水对其正常工作运行产生影响；做好开关柜防火封堵措施，在开关柜电缆以及桥架、配电室、夹层、墙面以及楼板连接孔洞进行有效封堵，避免开关柜与振动较大设备设置在一起；开关柜周围禁止进行腐蚀性化学品堆放，以避免对开关柜设备及元器件性能产生腐蚀影响。
最后，应加强对 10kV 高压开关柜工作运行日常巡检和定期预防性试验维护。在高压开关柜工作运行期间，应查看运行参数以及各种设备运行指示是否正常、是否存在报警情况、有无噪音以及是否有异常气味，避免对高压开关柜运行造成影响。同时注意加强高压开关柜综合自动化系统的建设，将高压开关柜运行重要参数采用综合自动化监测控制进行防护，在开关柜重要负荷断路器中应增加相应的实时测温装置，以加强对其运行状态的监测和保护，确保其正常工作运行。10kV 高压开关柜的测温控制示意图如图 2 所示。
4 结束语
电力系统的稳定运行对于人们的用电安全有一定的保障作用，因此，相关人员必须要对10kV高压开关柜在运行过程中出现故障的机率进行合理的控制，使故障几率得到降低。相关人员必须要在购买材料设备时对其质量进行严格把控，同时也要提高工作人员的专业程度，确保工作人员的安装程序更加规范化，并使工作人员的设备操作技能得到有效的提升，确保10kV高压开关柜在运行过程中的安全高效，使电力系统的工作效率得到提升。参考文献
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论文作者:梁作欣
论文发表刊物:《工程管理前沿》2019年21期
论文发表时间:2019/12/2
标签：开关柜论文; 高压论文; 故障论文; 工作论文; 对其论文; 发生论文; 电力系统论文; 《工程管理前沿》2019年21期论文;