曹冬青 高淼
（国网河北省电力有限公司检修分公司 河北石家庄 050070）
摘要：文中认真分析了造成高压开关柜内断路器频繁动作的原因，并针对分析结果提出了具体的防范措施，对供电企业和管理人员保障供电安全和供电秩序有重要的指导作用。
关键词：高压开关柜；断路器；频繁动作；原因分析；防范措施
1、高压开关柜内断路器频繁动作的原因分析
1.1安装的环境及使用条件存在问题
达不到高压开关柜安装环境标准要求，不符合电力技术规程和生产厂家使用说明书中对断路器安装使用的环境及条件的规定。在断路器选型上存在问题，没有按照地区气候条件实际与制造厂家进行深入协商定制。如我国北方冬季气候寒冷，气温低且持续时间长。低温可造成断路器的制造材料收缩，变硬发脆，使整体的机械性能和导电性能下降，特别是某些电子元件可能失去原有功能，导致频繁动作。部分低压线路与60kV或10kV线路交叉穿过；大部分的断路器是与计费电能表（还有一部分与补偿电容器）安装在同一开关柜内。根据电工原理右手螺旋定则可知：载流导体的四周会发生与电流成正比的交变磁场，而且越是靠近载流导体磁场强度就越强，因此位于强载流导体附近断路器中的零序电流互感器就会形成磁分路，从而打破了原有的磁平衡状态；电磁器件（如变压器）是用高导磁材料制成的器件，或者根本就是带有极性磁场的器件，所以靠近该器件的断路器中的零序电流互感器，同样会丧失磁平衡状态，导致断路器的误动作。实际中采用“两线一地制”供电方式，由于将大地作为了一相导体，导致了三相导体的几何位置极不对称，运行中就产生了不平衡的较大电磁场，从而对断路器中的电流互感器产生电磁感应和静电感应，导致断路器的误动作。
1.2 电缆型号选择偏小，使用中电缆和连接处造成故障
由于用电量逐年增长，变压器的数量也在不断增加，而主电缆的截面选择偏小，是电缆过热引起放炮的主要原因。
通过事故统计分析发现，电缆截面偏小主要由两种原因造成的。一是在用电负荷增加后，没有及时更换电缆；另一种是虽然更换了电缆，但更换的电缆截面选择偏小，或购买线缆时只从价格方面考虑，贪图便宜购买了质量不合格的电缆，致使电缆载流量降低，其最终后果均为截面过小。当电缆中实际电流大于电流的载流量时，电缆绝缘层必定会发热，而长时间过热会导致绝缘层的绝缘性能下降，绝缘电阻下降到一定程度时必然引起相间或相地短路，引发电缆放炮或着火。
架空线路中线缆弧垂过大，遇刮大风线缆摆动严重，造成相间短路，引起开关跳闸。线路、断路器设备运行时间较长，绝缘性能下降，造成短路故障的发生。潮湿、阴雨天气、树障影响配电线路上绝缘子单相对地，或线缆接头处过负荷烧断或氧化腐蚀脱落，发生单相接地继而引发异地两相接地形成短路，引发了断路器频繁动作。
电缆截面的选择要保证比实际电流高一台阶，确保具有足够的过负荷能力及满足5年负荷的增长需求。交联聚乙烯电缆有优良的电气性能，能保证长期使用安全可靠，且具有良好的耐热性能，能满足工作温度高、传输容量大、电缆无油、无漏油隐患、敷设不受落差限制，可垂直敷设等要求；且电缆安装和运行维护方便。同时建议对线路的所有高压短节电缆进行从新的校验，发现不合格的电缆（包括截面小和电缆绝缘水平降低的电缆）进行更换。
1.3 雷击天气对断路器及控制回路的影响
线路遍布田间野外，开关柜成为了整个区域的最高点．一旦遭遇到雷击现象，就成为了雷击电流的通道。经现场检查，发现许多的配电变压器更换了氧化锌避雷器，而架空线路没有安装线路型氧化锌避雷器。
当线路和开关柜遭受雷击时，雷击电压瞬时增高，且电流瞬间增大数倍，柜中的配电线路的相间距离和绝缘性能根本承受不信，所以引起线路相间弧光短路或对地绝缘击穿，导致接地相间短路，造成了高压开关柜断路器动作。
1.4小动物和飞鸟等影响造成相间短路
配电室和高压开关柜密封不好，小猫、小狗、老鼠等小动物进入配电室触及两相线缆引起相间短路。
飞鸟落到线路上、线上筑巢也会造成的相间短路，多发生在线路转角杆的位置，因为这些部位联络线密集，虽然相间距离能满足安全距离30 cm的基本要求，但是安全距离不够，鸟类在下落或起飞时翅膀展开，很容易发生相间短路。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆而且联络线密集也是鸟类筑巢的良好场所，筑巢的树枝、铁丝等，往往会引起相线的短路，致使开关柜断路器动作。
1.5意外事件的影响
生活中的意外事件也会对线路产生破坏，主要现象有车辆撞断电杆、货车超高挂断线缆、阴雨天气时树线相互作用、异物坠落到线路上（如大风时刮到线路上的带铝箔的塑料纸、风筝等）等原因。
2高压开关柜内断路器频繁动作的原因分析及其防范措施
2.1合理选择高压开关柜及内部元件
按地区气候特点选择合适的产品，如有特殊需要与制造厂家联系协商，定制特殊要求的断路器；选用具有抗磁场干扰功能的断路器或加装屏蔽装置保护；在安装断路器之前，现场施工人员可用磁针判断拟定的安装位置所受外磁场干扰的程度，以便进行适当地调整和处理。
2.2防范电缆使用中放炮的措施
负责线路负荷审批的管理单位和管理部门，要根据负荷的变化情况及时通知有关单位和工程技术人员，进行线路的更改设计、负荷的分配和线缆截面的检验，确保供电线路在既安全又经济的状态下高质量运行。
2.3防范线缆短路的措施
线路绝缘层质量不高，耐雷能力不足易引起线缆短路故障，为了减少由于绝缘层表面和瓷裙内积污秽，或者因质量不高，在阴雨受潮后容易产生放电，造成接地短路故障，在线路建设和改造时必须选用质量合格绝缘材料，并在安装前进行耐压试验，做到高质量安装。加强使用过程线路的巡检力度，对线路存在的安全隐患及时处理，及时修剪影响安全的树木，及时清理线路周边的鸟巢。
2.4防范雷击现象的措施
在空旷的架空线路上，要安装专门的线路型金属氧化物避雷器，增强线路的防雷能力。避雷器安装密度控制在间距200～360 m左右。另外，还可以在每个线杆上选择一相、二相、三相、顶相、边相、或每相错杆安装避雷器等多种复合的有效措施，以便达到安全、经济的运行要求。每年定期组织检测线路上接地装置的接地电阻，发现不合格及时组织整改，保证接地电阻不大于10 Ω的标准要求，确保线路遭受雷击时，雷击电流能快速导入大地中。
2.5防范小动物危害的措施
加强配电室的管理及整修，对通道和线缆沟等做好密封处理，杜绝小动物进入，对配电室的母线做绝缘加强处理。
2.6防范意外事件措施
为减少车辆碰撞杆塔事故，尽量迁移到安全位置，不能迁移的可以在杆塔上悬挂醒目的反光漆牌，并做好相应的保护措施。采取设置醒目的禁止、限高等警示牌，加强宣传教育，禁止在高压线附近放风筝、钓鱼、悬挂彩条彩带，防止挂到高压线路上发生短路故障。
结束语
高压开关柜内断路器频繁动作的原因很多，也很复杂，很难做到完全避免。但我们可以从设计施工、运行管理方面做好防范措施，尽可能减少异常事件发生，最大可能保证平稳可靠供电。
参考文献：
[1]李亚明，张建勋，林强，杨继东.断路器分合闸瞬间的不同期对电网稳定运行的影响[J].中国电力教育.2013（36）.
[2]孙银山，张文涛，张一茗，李少华，刘晓清.高压断路器分合闸线圈电流信号特征提取与故障判别方法研究[J].高压电器.2015（09）.
论文作者:曹冬青,高淼
论文发表刊物:《河南电力》2018年6期
论文发表时间:2018/9/10
标签：断路器论文; 线路论文; 电缆论文; 高压论文; 开关柜论文; 柜内论文; 截面论文; 《河南电力》2018年6期论文;