摘要：本文首先针对开关柜温度上升过快、温度过高的原因开展了逐一的分析，并在此基础上，建设性地提出了对应故障的处理办法，希望通过此次经验的交流，本文能够为从事该行业的相关工作人员带来一定有价值的参考，同时也希望本文能够发挥出举一反三的作用。
关键词：开关柜；温度升高；原因；解决办法
1 前言
随着经济的发展，用电需求的快速增加，配电网的负荷越来越重。开关柜是配电网中重要的开关设备，维系着配电网的安全稳定性。过重的负荷给开关柜带来了严重的发热问题，异常的温升可能会导致开关柜异常状态运行产生故障甚至发生爆炸，危及人身安全和造成大停电事故。开关柜的温升与回路电阻的大小密不可分，而接触电阻是回路电阻的主要组成部分，因此接触电阻的大小是影响开关柜温升的重要因素。开关柜中的接触电阻主要存在于梅花触头与静触头的搭接点、断路器真空灭弧室内的动静触头以及电流互感器与母线的连接部位。
2 开关柜温度上升过快、温度过高的原因解析
相关工作人员在针对开关柜进行设计选型时，都会按照电网系统的实际容量和电网系统中开关设备在使用过程当中所涉及的对应技术的标准开展仔细的动稳定计算与热稳定检验，尽管如此，在电网系统运行过程当中，依旧会出现很多状况，导致开关柜在使用过程中温度上升过快、温度过高。
2.1 开关柜结构设计缺乏合理性
笔者发现，很多开关柜产品主变柜后面的架空部分都存在较为严重的发热现象，分析造成这一现象的原因，认为是大截面通流排自柜顶部套管一直到达柜体底部流变，在这一段长母排安置在细长的后背空间当中，并且开关柜顶部与底部都是密封状态，构成的一个相对独立的封闭环境，在这种环境当中，开关柜在运行过程当中产生的热量不能够迅速有效地排出，若使用绝缘母线或者电缆来朝着开关柜柜体下部进行导线的接入，开关柜内部能够产生热量的电子元件数量便会大幅度降低，并且开关柜的法装情况也会得到明显的好转。
而气体绝缘柜，主要是因为产生热量的高压元件都储存在密闭环境的不锈钢气体箱当中，尽管这种做法提升了开关柜的环境适应能力和运行过程当中的稳定性，但是也导致了开关柜在使用过程中温度严重上升的问题，热气在不锈钢气体箱当中不能够进行有效的排出。解决这一问题的有效办法是在气体箱的外部进行大型散热片的安装，同时在气体箱外部表面进行黑漆的涂抹，以求达到散热的效果。
2.2 开关柜的制作材料问题
通流回路铜制排线材料的质量没有达到相关的标准，同样是开关柜在使用过程当中出现温度上升过快、温度过高的一大重要原因；当前我国有些铜材质排线的制作技术存在有缺陷，铜质纯度不高，材料当中含有大量的杂质，排线实际电阻很大，致使排线在运行过程当中产生了极为严重的发热现象。有些排线表面粗糙度低，导致排线搭接处连接不紧密，造成接触电阻过大，发热现象严重。
2.3 电流互感器的型号选择问题
在中国早期所生产的开关柜当中，其内部配置的大变比电流互感器使用的是矩形电流互感器，例如常见的主母排双拼电流互感器，而这种电流互感器只可以完成单面的连接，承载电流的界面面积降低了50%，并且因为它的固定螺栓的力矩考量带了电流互感器环氧材料的承受能力，所以力矩同样也无法达到正常的水平。
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2.4 电缆的搭接面出现问题
馈线柜发热严重的问题主要体现在电缆搭接面之上，因为电缆头部的连接螺栓基本上都是使用单螺栓进行固定，并且他们的搭接面面积也相对较小，通常400mm2电缆的连接面面积不会超过30*3mm2，所以当出现电荷负担较高的情况，技术人员针对接触面又进行了不正确的处理时，便会产生较为严重的发热现象。
3 针对开关柜温度上升过快、温度过高的处理办法
第一，开关设备需要依照电气工程实际状况开展装配，并且在环境最为恶劣的地点开展实验，因为在这样的环境当中所得到的数据结论才可以最为清晰的表现出开关设备在长期运行过程中的实际发热情况。
第二，增加散热面积，增强开关柜内部和外部之间所产生的热交换，简单地说，有以下的办法：（a）将开关柜电缆室的体积进行增加，进行在柜体当中容易积蓄热量的位置在防护条件达到对应技术标准的前提下进行散热孔的凿取，让电缆室、母线室等热能产生的主要源头和外部环境之间能够产生有效的接触，帮助这些位置当中所产生的热量与外界冷气进行交换；（b）开关柜当中电缆室泄压通道、母线室的泄压通道与断路器室当中的泄压通道当中顶部位置所使用的盖板应选择使用波浪形网络隔板，这样做的目的是能够有效增加散热接触面面积，实验显示，采用波浪形盖板以后，散热面接触面积增加了70%左右，并且在此基础上，使用发黑技术进行处理，提升隔板的热辐射能力；（c）把大电流开关柜触头盒改变成拥有散热通道的触头盒产品，凭借温度上升实验进行的测试，一样的实验环境之中，拥有散热通道的触头盒触头的温度提升速度将明显低于没有散热通道的触头盒，并且其效果相当显著。
第三，降低和削弱涡流所造成的影响，涡流同样是导致柜体产生热量的重要原因，使用针对性的措施削弱或者降低涡流所造成的影响，同样能够显著针对开关柜的温升变化进行有效控制。例如容易引起涡流处的零件材料采用不锈钢板或铝合金；或者增加槽口切断形成涡流的回路，以避免涡流的产生。
第四，针对开关柜运行环境进行改良。使用发黑技术能够有效加强开关柜的热辐射，充分使用光照环境当中黑色物质拥有较强热吸收能力、在无光环境当中，黑色物质拥有较强热散发能力的特点，针对容易引起发热现象的开关柜零件例如：波浪形顶部盖板、母线室弯曲板、动静触头外部和断路器室隔断板进行黑化处理，能够显著提升这些不稳的热辐射能力，这种办法在当前我国开关柜的充气柜和密闭母线桥当中使用频率相对较高，能够有效针对温升问题进行处理。
第五，使用风机开展强制冷却，在开关柜的每一个散热通道的出风口或者进风口当中进行风机的架设，让空气在柜内外形成对流，能够有效提升开关柜当中内部与外部的冷热空气交换，在完全相同的环境当中进行实验，开关柜在打开风机的情况下温度比不打开风机情况下温度低7℃左右。
第六，配置温度检测设备，温度检测设备在开关柜当中进行安装，其目的是实时监测开关柜的温度上升情况，使得开关设备可以正常运行，杜绝安全隐患的发生。
第七，处理电缆线和母排线的连接问题。首先，工作人员需要增强针对电缆线制作和连接工作的质量验收工作，保障连接面的紧密程度，满足相关的技术要求；再有就是电缆头的型号选择应使用两个螺栓进行固定的类型，提升连接面的面积和压接力；最后施工人员应针对连接方式进行优化，严格遵循技术标准规范设计母排搭线连接形式和所连接螺栓的数量和型号，同时使用专业的力矩扳手，防止脱丝、形变等不正确操作出现。
4 结语
因为考虑到安全方面的要求，所以在开关柜设计的过程中，必须要存在一定程度的封闭性，这就导致了开关柜在使用过程中出现了温度上升速度过快，温度过高的现象。当下，针对这一问题所开展的处理工作，已经得到我国相关技术人员和工作人员的高度重视，并且在这一课题的研究过程中已经取得了诸多的科研成果，在实践过程中取得了较为明显的效果。相信在不远的将来，开关柜的设计将更加趋于合理化，针对其发热现象的处理，也将会变得更加成熟。
参考文献：
[1]郭玉成，刘颖颖.35kV开关柜常见温升故障及处理措施探讨[J].科技创新与应用，2012（33）.
[2]刘宗信，张加善.固定式高低压开关柜中载流接点发热问题的浅述[J].吉林电力技术，2015（2）.
作者简介：陆金，性别：男，籍贯：江苏宿迁，学历;大专，职称:中级工程师，研究方向：电力系统
论文作者:陆金
论文发表刊物:《防护工程》2018年第36期
论文发表时间:2019/4/9
标签：开关柜论文; 温度论文; 涡流论文; 母线论文; 电阻论文; 电缆论文; 环境论文; 《防护工程》2018年第36期论文;