摘要：本文浅谈了现阶段10kV高压开关柜的常见种类，并对其存在的安全隐患，提出了相应的防范对策，旨在以此为基础更好的实现高压开关柜的改进和创新，更好的实现科学技术和生产力的同步发展。
关键词：10kV；开关柜；种类；隐患；对策
随着我国科学技术水平不断提高，近年来电力行业迅速发展，其中10kV高压开关柜在各个行业领域的应用越来越广，使用数量也逐年上升，但由于我国的基础电力与现阶段最先进的科技有一定差距，导致其在应用过程中仍存在很多问题，给电力系统运行带来较大的安全隐患。
1、10kV高压开关柜种类
开关柜是在电力系统进行输电、配电、发电和电能转换的过程中，进行开合、监控、测量、保护和相关调整的电气设备。目前市场上流行的开关柜很多，根据不同划分标准有三大类别：按断路器安装方式分为固定式和移开式或手车式；按安装地点分为户内和户外；按柜体结构可分为金属封闭铠装式开关柜、金属封闭间隔式开关柜、金属封闭箱式开关柜和敞开式开关柜。
2、10kV高压开关柜存在的安全隐患
2.1设备内部隐患
①质量不过关：开关柜由断路器、手车、TA、TV、氧化锌避雷器、导电排及绝缘件等组成，在市场上这些元件的质量参差不齐，如果使用了低质量或不合格的产品，会直接严重影响发电和供电的稳定性，容易引发供电系统中的安全事故，如质量低下的隔离触头在运行时接触不良容易造成电弧故障。
②绝缘性不达标：在影响开关柜性能的因素中，绝缘性是其中一个重要因素。在高压开关柜运行过程中，往往存在爬距和空气间隙不够现象，它们是导致开关柜绝缘损坏事故发生的根本原因。如开关、TV、TA等柜内设备的连接铜排对相间绝缘隔板、主母线与柜内间隔穿墙绝缘套间隙过小；绝缘板与导电体间固定不牢，开关操作多次后发生松动，在操作震动冲击后可引发间歇性发电，有时柜内密封，往往难以发现，绝缘件因长时间放电而碳黑开裂，失去绝缘作用；开关柜小型化后，相与相、相对地绝缘尺寸变小，形成空气间隙电场导致闪络、爬电、放电、击穿造成事故。
③过负荷发热：柜体发热主要以导体发热、接头发热及涡流发热三种形式存在，当发热大于散热时，柜内温度上升，大于额定温度时，整个开关柜或局部连接处发生过热。小电流时发热可能不明显，当负荷电流增加到几千安以上时，由于导体发热与电流平方成正比，热量将成百倍的上升，运行时间越长，发热的累积效应越严重，若柜体通风散热不良，发热将更加严重。
④防爆防护结构不合理：柜顶部有泄压通道，设计时部分未采用一侧用塑料螺丝紧固而是全用螺丝锁死、螺丝安装方向相反、固定螺丝不规范等问题，导致柜内短路时产生高压蒸汽无法从泄压通道排出，压力瞬间达到极限后从封闭式开关柜的薄弱地方冲出，危及人身和电网设备安全。柜体孔洞越来越多，如开关小室观察孔、电缆小室观察孔、开关分合指示观察孔、通风散热孔、泄压孔、微机五防锁扣、紧急解锁孔、柜面板照明孔等，极大降低了开关柜的防护等级，易导致小动物或异物进入柜内造成短路。
⑤自身老化：随着时间推移，原先安装的盘柜开始处于老化阶段，各种设备的性能下降。如真空断路器在使用过程中容易出现不同的故障，真空泡在真空度明显降低或损坏，真空断路器的整体性能会降低，当发生故障时易发生爆炸。同时，系统的短路电流和容量随着系统负荷的增加而增加，若真空断路器的电流值难以达到系统运行的标准，会受到短路故障的影响而降低性能。这些问题的存在都会破坏电力系统的稳定性。
2.2外界环境隐患
①污秽和潮湿：灰尘附在绝缘子表面在干燥的时候绝缘强度很高，清洁的水绝缘强度也很高。大气污染不断加剧，就会逐渐污染电力设备绝缘子、套管及母线，长期遇潮湿天气或设备基础开裂渗漏水导致湿度较高，污秽和潮湿两个因素同时存在绝缘子表面，满足了产生污闪现象的基本条件。而绝缘子串间隙变小，泄漏电流增大到一定程度，最终发生闪络。
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②环境温度：温度过高，金属的导电率会减低，电阻增加，表面氧化作用加剧；另一方面，过高的温度，也会使柜内绝缘件的寿命大大缩短，绝缘强度下降；反之，温度过低，在绝缘件中会产生内应力，最终会导致绝缘件的破坏。
③海拔高度：设备海拔超过1000米时，由于高海拔地区空气稀薄，电器的外绝缘易击穿，所以采用加强绝缘型电器，加大空气绝缘距离，或在开关柜内增加绝缘防护措施。
2.3人为因素
①在安装工作中，安装调试误差会破坏开关柜原有的完整结构，可能会出现电缆绝缘层损坏、未排尽电缆头内气体、电缆屏蔽层接地不良形成环流，控制回路接线固定不牢、引线压伤甚至接线错误等隐患。
②在日常运行中，不按规范操作或缺少维护，可能发生开关拒分、拒合，分合速度、时间、动作电压不合格，中置柜机构弹跳异常，传动机构变形弯曲断裂，手车滑动导轨上下前后不平行现场，危及开关的正常可靠运行。
3、10kV高压开关柜隐患的防范对策
3.1系统优化
在10kV配电系统中运行的设备，需对其可靠性能进行设计，首先对潜在的安全隐患进行全方面的处理，如对柜内各种元器件的分布位置进行优化；断路器和继电装置均带防跳功能时，就会形成两个矛盾防跳系统，需预先对防跳回路进行分析设计；五防措施中的机械联锁、程序锁、电磁锁在实际中为达到理想效果通常相互配合使用，容易重复使用造成操作繁琐、工作量加大，设计时也需考虑周密，符合逻辑，保证五防功能可靠性。
3.2合理选材
高压开关柜制造厂不可能全部自己生产元器件，外购元器件质量好坏和技术含量高低直接关系到自身产品的性能质量和可靠性，必须高度重视元器件的选择和质量把关，为了保证产品质量可大致圈定几家知名的厂家。要根据客户的实际需求，应尽可能考虑该元器件为该型开关柜常规配置，考虑元器件的外形尺寸是否适合装于该柜。同时要注意匹配，不是最昂贵、最先进的元器件装在任何柜型都能实现最佳功能，不要随意的指定配件厂家，否则不利于产品的按时交货，元器件的质量也很难得到保证，而且还大大的提高了采购成本，如有特殊规格应同开关柜厂家进行沟通。
3.3环境控制
环境必须严格控制，并应加强环境监测。如对于通风的窗户，可以增加过滤网或网格，以减少进入机房的灰尘量；对于潮湿的机房，可装除湿机，以减少室内湿度；在夏季，室温较高且负荷电流又大，产热高，可装空调机降温或排风机加快散热。
3.4提高业务水平，加强巡视力度
绝缘间隙不达标，传动机构卡涩，开关手车不灵活等问题均可调整和提高施工工艺来解决，导电回路发热在设计载流量满足要求的前提下也可改进接触结构，紧固工艺解决。平时巡视时必须高度认真仔细，注意异响异味，加强对导电回路红外线带电测温，一旦温度异常升高，根据安规转移负荷；装防护板防止小动物进入，定期检查发现绝缘材料老化或破损立即更换。
结语
电力系统要想确保安全、稳定的运行，就需确保高压开关柜的正常使用，尽量减少使用过程中的不安全因素，在安装改造过程中严格按照相关标准进行，确保安装的质量，同时还要做好一些常见隐患的防范对策，确保高压开关柜处于最佳的工作状态下，使电力系统供电的可靠性得到较好的保障。
参考文献
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[2]袁年才，李晓亮.10kV高压开关联络柜五防闭锁的完善[J].技术与市场，2011，18（09）.
[3]崔可.浅谈高压开关柜内部电弧故障的维护[J].电子世界，2012.
作者简介
朱烈敬（1986.3-），男，浙江义乌人，嘉兴学院电气工程及其自动化本科，电气助工，单位：浙江中国小商品城集团股份有限公司。
论文作者:朱烈敬
论文发表刊物:《电力设备》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/13
标签：开关柜论文; 柜内论文; 高压论文; 元器件论文; 电流论文; 质量论文; 隐患论文; 《电力设备》2017年第31期论文;