摘要：在电力系统中，10kV高压开关柜占重要地位，如果其存在问题，则会增加电力运营成本，同时还会产生一定的安全问题，因此在不断完善10kV高压开关柜的设计，按照操作规程要求严格执行，保证其正常运行。本文主要分析10kV高压开关柜事故，并提出设计上的改进建议。
关键词：10kV高压开关柜；事故；设计；改进
伴随社会经济发展，人们日常生活中10kV高压开关柜的应用愈加广泛，且种类也更加丰富。10kV高压开关柜作为电力系统运行的重要组成部分，在电力系统运行中出现事故时，其能将电路自动切断，同时在电气检修时，其能将电源切断，这不仅是对人们财产安全的保障，更是对人们生命安全的保障。但在实际应用中，10kV高压开关柜也会存在一定事故，应引起重视。
一、10kV高压开关柜事故分析
（一）绝缘性能方面
在10kV高压开关柜中，PT手车以及避雷器手车等占重要地位，但生产厂家不同，其配置以及元器件尺寸均存在差异。同时在实际应用过程中，难免受到尘土污秽以及潮湿空气等多种外界因素的影响，若在其长时间运行条件下受到突然冲击，则可能使其绝缘性能降低，威胁着人们的用电安全。在10kV高压开关柜中，联络桥或主回路均设计为铜排，但在规格上有一定差异，部分另加绝缘层，如冷缩管、热缩管等，使其安全性得到提升。在长时间的运行条件下，铜排因承受较大负荷而产生一定热量，使得绝缘层出现脱落和老化问题，可能出现放电事故等，威胁着用电安全。
（二）材料与设备质量方面
材料与设备的质量作为影响用电安全的因素之一，由于隔离触头质量较差而导致手车柜出现电弧障碍。对绝缘子头部来说，其内部绝缘强度差；对环氧绕注电互感器质量差，酚醛环氧玻璃绝缘子质量差，相比于瓷绝缘，这一类绝缘具有较差的憎水性，且表面相对粗糙，使得表面受潮和积聚尘土比较容易，这也会加速绝缘老化，甚至在常规运行电压下出现爬电现象，进而出现对地闪络等现象。
（三）接触不良方面
10kV高压开关柜中，断路器作为一次主体设备，不仅承受高电压，还承受着大电流，是确保10kV高压开关柜安全运行的主要设备之一。运行期间断路器接触不良通常体现在动触头与静触头连接点上，产生接触不良现象的原因主要体现在以下几个方面：第一，柜体缺乏机械强度，短路电流从开关处经过时，在电动力影响，开关与柜体出现位移现象，增加了触头间接触电阻，进而出现电弧，严重情况可能出现爆炸现象。第二，如果动触头或静触头应用时间相对较长，在长时间机械磨损作用下则会减少接触点或接触面，进而出现触头接触不良问题。第三，在安装过程中或对小车开关进行操作过程中，如果动触头或静触头插入深度不足，则可能会产生较大接触电阻，进而出现接触不良问题。
二、10kV高压开关柜设计上的改进建议
（一）设计选型
在10kV高压开关柜设计初期，需要强调设计选型问题，不仅涉及到柜体选型，还涉及到断路器选型等，同时需要将一次元器件的热稳定性以及动稳定性等指标充分考虑在内，并对柜体中元器件进行合理配置，为10kV高压开关柜设备制造提供参考。针对重要用户，如开闭站、变电站等，核心部件断路器应选用进口材料，使其安全性进一步提升。
（二）准确定位
要想避免10kV高压开关柜应用出现事故，且便于维护和维修，则需检测放电脉冲，还需要定位放电电源位置，如果定位准确度较低，则需要多次定位，不仅会增加成本，而且浪费时间，因此要想降低定位成本，避免重复操作，则需要通过先进仪器使定位准确定提升。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆大部分公司通常采用两路信号到达顺序进行定位，从能量法角度来看，信号值的波动会引起信号能量的大幅度变化，因此就10kV高压开关柜的防护来说，需要重视定位的准确性。
（三）最小净距
10kV高压开关柜装置应保持最小净距，特别是暴露在外的元件，由于这些均处于带电状态，因此应保持安全距离，以确保整体运行环境的安全。为使电力系统常规化运行，使短路概率降低，则需要在元件之间保持符合要求的空气间隙，以保证其运行安全，对地空气间隙与相间空气间隙均不应少于125mm。针对复合柜来说，部分柜体因尺寸相对较小，因此无法确保相间空气间隙，可以采用热缩管MPG作为母线加阻燃热缩绝缘套，还可以用绝缘防护罩、复合热缩绝缘带FJRD作为母线加阻燃热缩绝缘套。不仅可以避免出现人身伤亡事故，同时能够避免盐雾污闪现象，另外还能避免有害气体腐蚀母线，从而确保10kV高压开关柜的安全应用。
（四）爬电比距
为提升10kV高压开关柜的可靠性，在10kV高压开关柜设计过程中应确保支撑绝缘件、组件的有效外绝缘爬电比距，对于有机绝缘来说，其爬电比距应为20mm/kV；对于纯瓷绝缘来说，其爬电比距应为18mm/kV。因爬电比距的要求相对较高，大部分常规元器件不符合这一要求，所以应要求生产厂家定制符合要求的元器件，以保证安全使用10kV高压开关柜。
（五）继电保护
在继电保护效果不会受到影响的基础上，应不断强化继电保护对不同运行方式的适应水平。开关触头开启和断开速度需要进一步提升，使其游离作用减小，避免因电弧故障而带来不必要的损失。同时，如果断路器容量较低，或是继电器出现非选择性行为，则应对其重新进行整定计算或作及时更换处理，使继电保护与10kV高压开关柜要求相符合。
（六）运行环境
运行环境直接影响着10kV高压开关柜的应用效果，因此应尽量减少外界干扰因素，保证其良好运行，可以通过对应措施满足设备运行要求的环境条件，因温度和湿度对开关柜有直接影响，所以需要控制温度和湿度，对温度和湿度进行在线监测，如果需要周围温度较低，则会触发加热器输出触点，如果空气干燥则会触发风扇输出触点。通常情况喜爱，开关柜温度和湿度应分别控制在0-99℃、0-99%RH。通过在通风窗位置加设过滤网或网栅等方式减少灰尘进入开关室。如果开关室空气较为潮湿，则可以设置去湿装置或红外线灯等方式使室内潮湿度降低，同时，为使电缆孔中进入的污秽物减少，可以通过阻燃料进行封堵和填塞。另外针对孔柜底的潮气问题也可以通过封堵和填塞的方式进行处理，不仅可以避免潮气进入，还可以避免小动物进入，而对10kV高压开关柜运行产生影响。
结语
在电力系统中，10kV高压开关柜是保证其安全运行的关键设备之一，因此应对10kV高压开关柜予以重视，应保证10kV高压开关柜的稳定和安全，应不断优化10kV高压开关柜的设计，同时需要强调操作人员的能力和水平，诊断好10kV高压开关柜事故，以科学、智能地控制10kV高压开关柜，确保其稳定和安全应用，为电力系统常规运行奠定基础。
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论文作者:侯磊
论文发表刊物:《电力设备》2017年第14期
论文发表时间:2017/9/19
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