摘要：电力是社会发展不可或缺的重要能源，如何保证供电的可靠性对我国国民经济的发展有着非常重要的意义。在10kV配电系统中，供电的可靠性很大程度取决于配网的运维管理能力以及开关设备的质量。因此，如何选择高可靠的高压开关设备以及如何有效管理这些设备将是我们关注的焦点。本文将论述一种新型免维护空气绝缘真空断路器开关在10kV配电网应用的优势。
关键词：10kV配电系统；免维护；空气绝缘；真空断路器；应用；优势
1 引言
随着我国社会经济的快速发展，用户对电能质量以及供电的可靠性的要求越来越高。当前，影响供电可靠性的主要因素有两个：配网的运维管理能力和配网开关设备的质量。在配网运维管理能力一定的情况下，选择安全可靠的，并且易于管理的配电开关设备，可以有效提高供电的可靠性。
2 配电网现存的问题
2.1 配电网发展与管理的矛盾
配电系统庞大而复杂，随着配网自动化建设的加速进行，使的配电网的电气化、自动化程度越来越高，这也使得配电网对管理人员的要求也越来越高。
配电网系统要求管理人员要经过专业的技能培训，也要具备专业的管理知识。但随着管理人员的需求量不断增加，管理人员的质量就很难保证了。这正是很多地区的配网管理工作无法高效开展的重要原因。
2.2 配电网运维管理的安全问题
配电网工作的从业者时刻会受到高电压的威胁，这些从业者包括管理人员以及在一线的技术人员。近年来，由于监控缺位、违规作业、安措不符等原因造成的电力安全事故已不在少数。我们应当吸取教训，善于从管理水平以及电力设备的安全、可靠性等多个方面考虑如何减少类似的事故发生。
2.3 配电网建设与环境污染
随着配网开关设备的不断更新换代，引发了另外一个问题——环境污染问题。高压开关柜在回收过程中，有可能会泄漏温室气体，对环境造成负面影响；也有可能产生大量的环氧树脂，成为无法降解的“顽固”垃圾。
3一种新型免维护空气绝缘真空断路器开关的设计理念
3.1免维护的常压密封箱体的设计
常压密封箱体的设计理念是将开关柜内所有一次高压部件都密封安装在一个常压的密封结构里面，与外界实现有效隔离。
实现常压密封箱体结构的最重要一个设计是具有过滤功能的空气平衡装置。空气平衡装置不仅实现了密封箱体内外气压的平衡，更重要的是它还具备高效的过滤功能。空气平衡装置能有效过滤周围环境中的粉尘、微小颗粒、盐雾、湿气等。这个功能是实现免维护的重要条件。
这种常压密封箱体的设计理念要求可以实现至少30年的免维护时间，即在30年内，可以保证常压密封箱体结构内的一次部件是正常运行的，并可以保证常压密封箱体结构内的环境是洁净安全的。
3.2具有自愈能力的空气绝缘结构设计
空气是天然的绝缘介质，而真空断路器是利用空气作为绝缘介质和灭弧介质的断路器，两者相结合，可以组成具有自愈能力的空气绝缘结构。并且真空断路器有着良好的灭弧特性，适宜频繁操作，具备电气寿命长，运行可靠性高，不检修周期长等优势。采用具有自愈能力的空气绝缘结构设计可以有效保障其密封箱体的长寿命及免维护。
3.3 安全、可靠的小型化设计
安全、可靠的小型化设计体现在：
其一，密封箱体的支撑架均由高强度的绝缘材料组成，而非金属。这种支撑架构不仅可以实现强度支撑，而且具有良好的绝缘性能，大大增强了密封箱体内的绝缘能力。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
其二，常压密封箱体内三相母排的相间绝缘距离以及相对地的爬电距离是经过精密计算的。在保证绝缘距离的基础上，采用了分相隔离的设计，在相与相之间加装特殊的绝缘隔板，实现了双重保障的绝缘体系，彻底杜绝了开关柜相间短路的发生。
其三，密封箱体内的所有三相母排，三相导体材料等均是经过数控加工以及特殊打磨处理的特殊部件，在箱体内形成了一个均匀的电场。均匀电场可以极大提高箱体内的绝缘能力以及安全性能。
这种可靠的设计理念，使得开关可以设计得更加紧凑，更加小型化。
3.4 环境友好型设计
新型开关采用具有自愈能力的空气绝缘结构设计，使用真空灭弧室，空气即为其绝缘介质，在生产以及回收过程中均不会产生SF6等温室气体，也没有产生环氧树脂等大量固体废弃物。新型开关的绝大部分的材料均为金属，90%以上的材料可以回收再利用。
4 新型免维护空气绝缘真空断路器开关的优势
4.1 降低配网运维管理的投入
传统高压开关柜的维护与管理繁琐而且复杂。它们的体积比较大，且柜体为非密封结构，会时刻受到外界污秽物、粉尘、酸雾的威胁。因此，为了保证其使用寿命，需要定期进行严格的检查、保养以及修理。对于SF6等一些气体绝缘柜型，还需要定期对其进行压力检测，防止其绝缘气体泄漏，造成绝缘失效等安全事故。配电网庞大而复杂，其使用开关柜的数量是非常庞大的，因此，供电部门必须投入非常大的人力、物力以及时间去管理这些设备。
新型免维护空气绝缘真空断路器开关的优势在于其免维护的特性。新型开关采用的是常压密封箱体结构，没有气体泄漏的威胁，并且可以有效隔绝外界污秽物、粉尘、酸雾的污染，保证其母排、断路器、隔离刀、接地刀运行环境的洁净及其使用寿命，实现免维护的目的，从而大大降低了配网运维管理的投入。
4.2 保障设备运维管理的安全性
传统敞开式开关柜、手车式开关柜在进行定期的停电维护或者在进行事故抢修时，如果出现安措不符、安全交底不清、监控缺位、违规作业、闭锁失效等中的一些失误，很容易触碰到带电的高压设备或者是带电的裸露母排，甚至有可能勿入带电间隔，从而引起严重的电力安全事故。
新型免维护空气绝缘真空断路器开关的设计理念可以有效避免这些情况发生。首先其采用的是免维护的设计理念，可以杜绝在清洁开关柜过程中触电的可能性。另外，其常压密封箱体结构的设计，使得维护管理人员无法触碰到开关密封箱体内的高压带电部分，从而保障了他们的人生安全。
采用这种设计理念可以大大降低配电网在运行、维护、检修过程中出现安全事故的概率，从而保障了配电网管理人员的人生安全。
4.3 绿色环保，节能减排
绿色与环保是国家、社会持续关注的问题。配电网不仅要持续提高供电的可靠性，也要适应现代社会在环保方面的要求。
新型开关的设计理念与绿色环保相契合。新型开关采用具有自愈能力的空气绝缘结构设计以及小型化的密封箱体设计，在运行过程中无有害、污染物质排放，并且寿命周期结束后90%以上的材料可以回收利用。而且其小型化设计可以节省电房的占地面积，提高资源利用率。
5结语
综上所述，这种新型免维护空气绝缘真空断路器开关的设计具有明显的先进性。在我国配电网管理系统还不够成熟的背景下，这种设计理念相比于其他开关的设计，具有很大的应用优势：其免维护的设计理念可以大大减少配电网部门管理运维的投入；其常压密封箱体的设计可以提高开关的安全性能以及保障检修人员的人生安全；其小型化设计以及绿色环保理念符合时代前进发展的方向。这种新型开关的设计理念有利于提高配电系统的管理效率，并且可以保障配电系统供电的可靠性。
参考文献：
[1]王靖.10kV配电网运维检修管理对策【J】.现代工业经济和信息化2017（22）
[2]郭艳萍.KYN28型高压开关柜故障二例【J】.电世界2018（06）
[3]邹先仁.高压开关柜存在的问题及解决方案【J】.电工材料2018（03）
论文作者:陈太艺,曾繁祎,徐凤铃,刘怀远,胡海彬,陈宥
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/16
标签：箱体论文; 空气论文; 免维护论文; 开关柜论文; 配电网论文; 设计理念论文; 管理人员论文; 《电力设备》2018年第26期论文;