摘要：我国经济建设的过程中，电力企业得到了较快的发展，其中发电厂在发电的过程中，开关柜有较为广泛的应用，在应用过程中开关柜的自身的绝缘水平与电厂安全生产有较大的关系，这对电力企业的稳定发展尤为重要。但是，开关柜在使用期间仍会存在一些问题，比如环境因素、自身结构因素以及绝缘因素等，导致引发非停事故，使电力企业的发展受到不同程度的影响。为此，电力企业需要对开关柜绝缘问题进行深入的分析，找出问题根源，以此采取针对性的解决方案，这对电力企业的长远发展意义深远。
关键词：电力企业；开关柜；绝缘问题原因；对策
前言：我国电力企业在进行电能生产的过程中，开关柜在其中扮演着较为重要的角色，是确保电力企业安全生产的重要设施，其中开关柜的绝缘性是电力企业系统操作、检修以及试验等环节安全运行的重要因素，与整个电力系统的正常运行有密切的关系。但是，由于一些开关柜在使用过程中，使用年限较长、恶劣环境等不利因素，导致开关柜绝缘性下降，使电力企业系统安全性、稳定性降低。为此，电力企业应深入分析导致绝缘问题的根本原因，并采取有效的措施提高绝缘性能。
1 厂用开关柜的绝缘方式
1.1 内部组件固体绝缘
每部组件固体绝缘主要有穿墙套管、一次触头绝缘套管以及绝缘隔板等，主要采用塑料、陶瓷以及玻璃等材料制作。随着科学技术的发展，一些特种材料应运而生，但是在厂用开关柜内使用相对较少，由于材料具有一定的差异性，绝缘机械强度、抗老化性以及抗潮性等性能具有较大的不同，具体情况见表1[1]。
表１ 户内开关柜绝缘材料的爬电比距
1.2 柜内气体绝缘
柜内空间绝缘主要采用空气，为了确保开关柜内电厂分布达到均匀的状态，在进行开光柜设置的过程中，对柜内带电体形状实施了变化，以此提升空气绝缘性能。具体数据间表2。
表２ 厂用开关柜各相导体的最小空气绝缘距离
2 厂用开关柜绝缘问题的原因分析
2.1 常见过电压
2.1.1 雷击过电压
厂用开关柜主要以用户内型为主，若进出线、上级电源等遭受雷击时，会破坏开关柜绝缘性能，若配电室门窗没有紧闭，也会造成室内开关柜遭到雷击。另外，电厂输电线路遭受雷击后，电波会侵入电厂产生过电压。此外，若建筑物或者避雷针等被雷击中时，会提高接地网冲击电位，产生反击过电压的可能性比较高，最终导致开关柜绝缘性被破坏。
2.1.2 操作过电压
中压系统在进行开关柜选择的过程中，应选择真空开关柜，主要采用了开关柜灭弧特性，电弧会在一定情况下自然熄灭，在熄灭的过程中会截流过电压，以此提升截流过电压。若断开真空开关，三相触头依然处于通电状态，在此过程中触头在零点分离，那么会切断电弧电流，以此恢复触头中电压。
2.1.3 弧光接地过电压
电流企业若采用中性点非直接接地方式时，开关柜出现母线以及下级负荷某相电弧接地不稳定时，因接地点电弧间歇性熄灭与重燃，导致弧光接地过电压的出现。一些设备在试验过程中很难发现，导致一些使用过程中的开关柜绝缘性能较低，若遇到弧光接地过电压时，极易引发较大的安全事故。
2.2 开关柜内部的搭接桥
开关柜中存在的搭接桥有以下三类：（1）工具遗漏柜内。此种情况主要发生在对开关柜安装、检查的过程中，安装前没有对工具进行统计，安装后没有及时检查，存在工具遗漏到开关柜内的可能性，会大大降低绝缘性能的下降；（2）小动物进入。小动物进入到开关柜内也会引发事故，其主要因素有配电室门口没有安装隔板、开关柜柜门没关、开关柜电缆孔洞封堵不实等；（3）金属部件脱落。开关柜内金属部件若出现脱落的情况，会导致导体相间形成搭接桥，引起短路。
2.3 自身质量问题
2.3.1 插头接触质量差
若开关插头接触质量较低时，会增加接触电阻值，导致线路的发热，严重者使导体烧熔，造成此种问题的主要原因是由于插入深度不够、接触点位置偏离以及接触压力相对较小等。
2.3.2 设计与制造问题
在对开关柜制造时，一些制造商为了降低成本，会在一定程度上降低柜体体积，导致导体间间距缩小，若遇到潮湿天气时，会产生放电情况的发生。一些电气绝缘件质量较低，绝缘性能差，对开关柜整体性能会产生一定的影响。此外，装配工艺差也是制造过程中的不良环节，会造成套管中电厂不均匀，会使小间隙出被击穿[2]。
2.4 凝露现象
开关柜内湿度与温度直接导致了凝露的出现并对开关柜产生破坏，若温度降低，会稀释空气中水蒸气密度，若开关柜中湿度上升到一定值，会使湿度达到饱和，温度下降到一定值时，柜内会产生凝露的情况发生。导致开关柜绝缘性能下降，若一些具有导电性能的沉积物在表面时，会出现闪络事故的发生。
3 厂用开关柜绝缘问题对策
3.1 预防过电压危害
在对过电压进行预防的过程中，首先需要对不同防雷装置以及接地系统实施定期预试对于一些不合理情况及时处理，由此能够保证开关柜避免雷击。若在湿度较大的阴雨环境中，应紧闭配电室门窗，以此阻断与外界联系，这在较大程度上可有效保证开关柜在雷电天气中完好无损。此外，若是真空开关，还需要安装相应的装置，其中较为重要的是RC阻容吸收装置，能够有效限制截留过电压，并且在此基础上需要将电弧复燃频率有效的降低，再进行MOA氧化锌避雷器的全面安装，以此预防单相重击穿过电压。除此之外，还可选择电磁式PT避免铁磁谐振，对线路中对地容抗，以此有效调整容抗与PT电感比例。
3.2 降低搭接桥情况
在使用开关柜的过程中，可在带电体表面包覆绝缘热缩材料，与可增加绝缘层，能够有效降低，工具遗漏、小动物进入等情况下短路的几率。为了预防小动物进入开关柜中，需要相关人员在配电室门中安装闭锁器，能够因疏忽导致门关闭不严，同时还应设置小动物隔离板，以此有效预防小动物进入到开关柜中。此外，在对开关柜进行安装以及检修的过程中，工作人员应具有较高的安全意识，完成每次的交底工作，同时工作前后均应认真清点工具材料，若出现丢失应立即寻找。
3.3 提高自身质量
3.3.1 确保一次插头接触质量
首先在对开关柜进行测量的过程中，验收点的设置在其中扮演着较为重要的角色，这就需要进行不同级别的验收点，能够有效提高插头接触能力。此外，在对其实施检修的过程中，应对一次插头插入深度实施针对性测量，以此确保其接触良好。在测量的深度的过程中，需要在插头上涂抹导电膏，再将开关开启再关闭，对导电膏痕迹进行详细检查，以此有效判断插入深度。此外，还需要对插头热变色、烧伤痕迹等情况进行检查，若出现质量问题应立即修复或者更换，可以在一次插头两侧贴示温片，通过颜色变化对温度进行判断，以此确保一次插头接触质量完好。
3.3.2 避免设计与制造问题
开关柜内绝缘件需要采用不易老化、耐污性强的材料，比如环氧树脂材料、DMC等，其中使用环氧树脂时，需要做好防潮工作，一般情况下不能使用聚氯乙烯材料、酚醛树脂作为开关柜制造材料，并且在使用之前需要畸形绝缘试验[3]。此外，开关柜的设计与制造需要符合国家标准，保证空气绝缘间距在国家标准之内，提昂视在一些制造环节设置有效的验收点，以此有效确保装配工艺合格，以此有效全面提高制造质量。同时，开关柜中的显示器部件的选择也有较高的要求，以此确保有较高的性能，在运行过程中，还需要进行定期检查与更换。
3.4 克服外部环境因素
3.4.1 避免凝露现象
在对开关柜进行选择的过程中，需要根据实际环境，选择不同等级的开关柜。由于一些开关柜等级高、密封严，这就需要增加有效的通风设备，并增强开关柜内空气流动，以此可大大降低开关柜内空气的潮湿。此外，为了避免凝露现象的发生，需要对加热除湿发难实施有效的改善，应将电加热器分别设置在顶部母线室与保护室，同时还应将感应装置添加到回路控制中，以此对其开关进行有效的控制。除此之外，较为重要的环节就是封堵开关柜电缆孔洞，并在此基础上恢复临时孔洞，同时对此进行有效的维护[4]。
3.4.2 提高环境适应能力
在对开关柜设计与制造的过程中，需要提升其在恶劣环境中的适应能力， 这就需要选择高质量的绝缘材料，最大程度上提高爬电比距以及防污等级。此外，从制造工艺角度而言，需要提高部件表面耐腐蚀性与防护性进行有效的提高，以此降低粉尘气体的危害。若在高原环境中，需要使用高原型电气部件。同时，还需要保持配电室内的环境，并在通风机中安装滤网。定期检查电缆通道封堵情况，以此防治潮气与灰尘进入，在检修的过程中，还需要清扫绝缘件中的灰尘，并对质量不合格的绝缘件进行及时更换。
结语：
综上所述，在电力企业电能生产的过程中，开关柜对维持系统的安全、稳定的运行起到关键性作用，但是绝缘故障也会引发安全隐患，需要电力企业的高度重视。此外，通过有效采用过电压危害、降低搭接桥现象以及克服外部因素等措施，有效提高开关柜自身的绝缘性能，为开关柜较好应用奠定良好的基础。
参考文献：
[1]梁宏池, 黄毅标, 李俊豪,等. 气体绝缘开关柜用绝缘子沿面绝缘特性研究[J]. 电气开关, 2018(2):50-53.
[2]黄昀. 关于中压开关柜绝缘方式和绝缘标准的分析[J]. 企业技术开发, 2017(07):47-49.
[3]段佳奇, 齐伟强. 开关柜母线绝缘化改造方法效果研究[J]. 电器与能效管理技术, 2017(10):34-38.
[4]赵淼. 6kV高压开关柜绝缘事故分析与防范[J]. 化工管理, 2017(12)：51-52.
论文作者:邝洪顺
论文发表刊物:《电力设备》2019年第6期
论文发表时间:2019/7/9
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