摘要：在城市用电负荷密度不断增加的情况下，采用环形供电方式可以满足我国社会经济发展对电力的需求。10kV环网柜是城市配网中常用的环形电网供电终端设备，对10kV环网供电系统起到控制盒保护的作用，被广泛应用于大型公共建筑等负荷中心的配电站或箱式变电站中。10kV环网柜的运行质量直接关系着电力用户的用电质量，所以在日常运行中，要严格落实相关的检修和管理工作，以保证其运行的稳定性及安全性。
关键词：10kV环网柜；城市配网；检修；管理
1 10kV环网柜的简介
1.1 10kV环网柜的构成
环网柜是将高压断路器装入柜体内部，或者是拼装间隔式的环网供电单元，关键组成部分为断路器和熔断器，同时具有电压互感器、计量装置、母线等装置。一般情况下，单个环网柜有三至五路总开关盒构成较为灵活的连接模式，用于给不同电网节点提供电源。在环网柜内，硬母线和断路器被装设在一个密封的柜体内，采用SF6作为绝缘和灭弧的介质。两工位的断路器在操作时存在安全隐患，因此环网柜通常采用三工位断路器。负荷开关采用三相联动的形式，需要做到能够切断电流、隔离电路以及可靠接地三个要求。负荷开关的操作机构一般采用弹簧机构。图1是一个最简单的环网柜的接线图。环网柜的进线上装设有隔离开关，经过一个限流熔断器和负荷开关后，与变压器相连。限流熔断器和负荷开关起到了保护变压器、隔离故障的作用，同时环网又没有断开。其他环网柜都是在这个基本的接线图的基础上进行扩展。
图1环网柜基本接线图
环网柜是一个密封的柜体，它带电的部分装设在柜体内部，负荷开关与外界环境隔离开，起到了保护运检人员人身安全的作用，同时也提高了设备本身的可靠性。若环网柜配置了避雷器，则每年都需要对其进行一次预防性试验。环网柜的接线方式比较灵活，但是在运行过程中不饿能够对环网柜的分支箱直接进行操作，而只能当做电缆，因此分支箱不能安装在主电路上。由于电力需求发展速度很快，因此为了今后扩建线路做准备，需要在环网柜上预留回路数方便接入新的出线，或者是在变电站的主干电缆上添加新的环网柜。若有的电缆没有实现配电自动化的监控，则配置短路故障指示器，方便运检人员快速寻找到故障点，减少排除故障的时间。
1.2 10kV环网柜的优点
从环网柜的构成可以看出，他是一个独立的、绝缘的密封柜体，在很多环境下都可以使用。由于环网柜各个组成部分的装配比较紧凑，因此柜体体积小，重量轻，在电站内使用时装配简单，占地面积小，有利于电站的规划和建设。环网柜构成简单，运行过程中操作简单、安全，维护方便。环网柜一般在断路器前面配置了一个隔离开关，运行维护人员可以从环网柜上直接观察到开关的明显断开点，有利于保证操作正确以及安全。
2 10kV环网柜检修中的常见问题
2.1截流和断路器拒动
10kV环网线路设计过程中采用传感器进行线路运行参数的采集和相关控制信息的传递。但是经过长期运行后，传感器的接触点处的灵敏度就会出现一定的下降，严重的还会出现过热现象，导致10kV线路本身以及其内部元器件受到一定的影响。严重的还会造成断路器拒动，导致10kV环网中电子元器件的损坏。同时，经过长时间的运行工作之后，开关柜中的一些元器件也会出现性能下降现象，影响其运行质量。一旦出现跟断路器之间连接问题或者元件损坏问题，也会造成断路器的拒动。
2.2绝缘故障
对于输电线路来说，对线路以及电气设备的绝缘性要求非常高，一旦绝缘出现问题，就会严重影响设备的运行。按照绝缘故障发生的原因，可以将其分成内部和外部两种，其中前者是由于设备自身原因造成的。如可能是10kV环网柜中相关设备质量较差，在生产或者设计时跟国家规定的标准存在一定的差距，再加上安装工艺问题，使其绝缘性能跟设计要求还存在一定的差距。
同时，运行过程中还必须要确保柜内空气具有良好的流动性能，否则就会产生相应的电压击穿现象。如果环网柜出现形状出现一定的变化，就会导致内部元器件之间的空间非常小，影响空气流通性。另外，如果环网柜运行过程中其线路接触存在问题或者接点出的容易不足，也会导致其运行过程中温度的骤然上升，如。严重的还会产生爆炸，给人们的生活和生产造成非常严重的威胁。造成绝缘故障的外因主要是雷电电压，特别是对于暴雨过程中雷电放电现象，虽然其放电时间较短，但是对10kV环网中电压的影响非常大，造成的破坏性也非常大。按照雷电产生形式不同，可以将其分成直击雷和感应雷。环网柜绝缘故障的发生还跟其周围环境有很大的关系，如果其环境中水分较多，空气潮湿度较大或者其杂物比较多，也会导致其绝缘故障的发生。
3 10kV环网柜检修对策
3.1优化运行环境
环境条件的优劣直接关系到10kV环网柜的运行质量，因此必须要最大限度的降低环网柜运行过程中的污染现象。首先，要将环网柜的运行温度保持在-5~40℃，过高会引发比较强烈的氧化反应，降低金属材料的导电率，进而降低其使用寿命；过低则容易提高其内应力。同时其湿度也要控制在94%以内，避免过度潮湿影响电子元器件的工作。
3.2提高绝缘保护
绝缘故障的发生受电子元器件之间距离和间隙大小的影响，同时还受元器件自身材料特性的影响。
在运行过程中必须要加强对检查和维护人员责任意识的培养，使其意识到绝缘故障可能造成的危害，从而在检查过程中严格按照电气设备的相关规定进行测试，确保其绝缘性能。一旦发现电子元器件存在电气泄漏现象，要及时进行更换。
另外，在检查和检修过程中还要加强对电子元器件劣化现象的检查，如锈蚀。对于出现锈蚀现象的元件要及时进行除锈，并且做好涂漆工作，确保其表面质量。对出现松动的螺丝进行检查，确保其紧固性。
4 环网柜维护管理
在环网柜的模块设计中，充气柜开关是一个封闭性很强的系统，它所有带电的设备或者零件以及开关都是在壳体中，整个开关设置基本上是不会受到外部条件的影响，因此这可以保证设备运行的可靠性以及确保人身安全，实现开关免维护。但是如果在壳体中带有起到避雷作用的装置，那么就应该每年对它进行一次预防性的试验。在城市电网中应用的环网柜不仅会给城市的电网发展到来新的机遇，使其能够更好地供应电力资源，而且它会在未来的城市电网工作中担任更大的角色。
（1）电缆线路的节点是环网柜，它的操作非常简单，并且接线也很灵活。但是分支箱是不能够对每路进行直接操作的，它只能够作为电缆分值的身份被使用，因此分支箱最好是不要放在主干路上使用的。（2）由于城市在不断的发展，为了日后城市扩建考虑，要预留回路数以便随着城市的扩建而扩展。预留的方式有以下几种：在电缆分支箱与环网柜以及环网型箱式变预留出线路数，也可以在主干电缆上重新接入新的环网柜。（3）应该配备接于母线上的PT，它不仅可以作为电动操作的电源，而且还可为实现配电馈线自动化的监控终端提供电源。（4）应该在那些没有实现配电自动化的电缆侧边加装短路故障指示器，这样可以让检修人员快速找到故障段，提高短路故障段查找速度。（5）电缆沟和基础之间应该进行封堵，这样可以将户外运行的环境做一个好的改变，将设备的使用寿命进一步延长。（6）在对环网柜进行操作时，要仔细地检查各种指示信号，对于有压力的开关，一旦发现压力不足，则严禁操作。
5结语
总之，在城市电网中，架空线路逐渐被地下电缆所替代，配电站的环网柜作为城市内部的电力负荷分配点，起着电网分支、分段和联络的作用，能够提高供电的可靠性，在城市配网的改造中应用越来越广。
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论文作者:姚飞
论文发表刊物:《基层建设》2019年第24期
论文发表时间:2019/11/20
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