10kV环网柜常见故障与检修措施分析

10kV环网柜常见故障与检修措施分析

作者：林剑文

来源：《企业技术开发·下旬刊》2015年第03期

摘 要：作为电力系统中重要的组成部分，10 kV环网柜的作用十分重要，一旦发生故障，就会严重影响区域供电，严重时甚至会导致大面积的区域停电，造成严重的损失。鉴于10 kV环网柜的重要作用，笔者在有关经验的基础上，研究分析10 kV环网柜的常见故障，并提出了一些切实有效的解决措施，希望给有关人员提供参考借鉴，不断提高10 kV环网柜的维修水平，进而提高电力系统供电的稳定性和安全性。

关键词：电力开关；10 kV；环网柜；故障维修；措施

中图分类号：TM264 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2015）09-0081-01

从我国国家电网的构成上看，10 kV的供电系统属于中低压的供电节点，它的安全性和稳定性直接关系着供电的连续性和稳定性。环网柜作为重要的电气设备，发挥着负荷开关和熔断器的重要作用，在我国电网运行的使用范围越来越广泛，所发挥的作用也越来越重要。从环网柜本身上看，环网柜具有体积轻便、结构简单、价格适中、供电安全等突出优点，受到了越来越多使用者的认同。环网柜的使用范围主要集中在变电站、工厂、住宅小区和负荷中心配电站等。

1 10 kV环网柜简介 1.1 10 kV环网柜的构成

10 kV环网柜是重要的环网供电设备，功能在作为高压开关和实现环网供电，其核心部件是负荷开关和熔断器。通常情况下，高压开关设备被放置在金属柜内，或者是做成间隔式的环网供电电气设备。一般而言，每一个环网柜的连接方式是由三到五个电力分配网络节点灵活连接，目的是满足不同电力分配网络节点的供电要求。10 kV环网柜的开关装置和母线被封闭在一个金属外壳里，配备气体负荷开关或者是断路器。一个独立的10 kV环网柜装置由TV单位、计量单位、进线单位等单元构成。 1.2 10 kV环网柜的基本特点

①10 kV环网柜内部各个部件组织紧凑，外柜的体积轻便、重量较少、占地面积小，可以促进土地资源利用效率的提高；②从10 kV环网柜的内部构成上看，10 kV环网柜采用的是全密封、全绝缘的紧凑结构，适宜室内野外等多种使用环境；③相比于其他电气设备，10 kV环网柜的结构紧凑且明确，安装工作轻松简单，使用时操作简单快捷，无形中也降低了后期检修

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

和故障维修的工作量和工作难度；④10 kV环网柜设备具有可见端口，有关人员在进行开关操作时，能够快速和准确的确定开关的触碰位置，确保操作人员和维修人员的人身安全。 2 10 kV环网柜常见的故障类型和维修措施 2.1 电缆或连接故障

从目前10 kV环网柜的使用情况上看，国内10 kV环网柜使用的是三芯电缆，而并非是欧洲通用的单芯电缆。单芯电缆的优点在于便于安装、固定容易，不用特殊考虑单芯电缆套管的扭曲力度；套管终端装置具有良好的贴合性，可以有效预防和减少热故障的发生。相比之下，三芯电缆的安装和维护难度远远超过单芯电缆，各类安装和连接问题也层出不穷。

三芯电缆在连接时，主要依靠电缆外部的保护套进行固定，电缆内部的各个单芯并没有进行牢固的固定。在此操作技术下，三芯电缆在连接固定之后，极易发生连接故障。受到电缆身的质量、电力、或者是其他外部不利因素的影响，三芯电缆极易发生将单相的扭据传输到外围保护套的情况。因此，为了避免这种情况的发生，三芯电缆在连接之时需要采取相关的应对措施，主要表现为在电缆固定之前加以外力，实现扭动。在此操作技术上，电缆银外力扭动产生的内部压力会被逐渐释放，并在套管内部恢复力矩。由此可见，三芯电缆的安装和连接难度都比较大，对操作人员的技术水平也提出了更高的要求；整个连接固定过程极易受人为因素的影响，稍有不慎就会影响整个10 kV环网柜的正常运行。 2.2 解决10 kV环网柜电缆及连接问题的对策 2.2.1 适当增加10 kV环网柜的高度或空间

造成10 kV环网柜电缆连接问题频发的一个重要原因就是10 kV环网柜的空间设置不合理，有关人员可以对10kV环网柜的安装工作环境进行改善，适当调整10 kV环网柜外部结构的高度。

同时，也可以使用升高座将电缆周围的小室的高度扩展到800 mm左右，使柜内电缆套管的固定部分的中心垂直距离≥750 mm。如果电缆套管的固定部分的中心垂直距离足够大，三芯电缆在与连接器安装调整时有足够的空间调整长度，可以有效减少因长度不当造成的电缆连接故障。

2.2.2 全面考虑套管接触面的导电能力

10 kV环网柜出现电缆连接问题后，接线端子会因为接触不良，从而导致导电面积的减小。受到零部件结构的影响，10 kV环网柜内所有的导电部件都密封在绝缘套内，绝缘套内的散热较差，还容易引发降容问题。在粘贴处比较松散或高电流通过时，容易出现高温故障。

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

对此，笔者建议在选购电缆的过程中，要严格选择规格合适的电缆，最好是横截面面积为240 mm2或300 mm2的电缆，选择额定电流为800 A的标准套管，铜管的外径最好控制在32 mm，这样可以有效预防和减少热故障的发生。 3 绝缘问题 3.1 绝缘问题分析

绝缘问题产生的原因复杂多样，通常情况下是因为导电体和绝缘板之间的固定性不好，经过长时间的开关操作后造成导电体和绝缘板之间的松动。操作人员在使用过程中，振动冲击将会导致触发间歇放电。这一问题属于隐形问题，在日常使用过程很难发现。受到10 kV环网柜整体结构的影响，所有零部件均被密封在环网柜中，出现触发性间歇放电现象时很难及时找到故障点的位置。直到因频繁放电造成隔热板损坏后才会发现故障的存在。绝缘问题一旦发生，就会导致间歇性放电，整个放电过程会持续到故障排除之前；在间歇性放电的影响下，会导致母联柜电流互感器的外绝缘闪络，造成短路。10 kV环网柜的内部组织结构十分紧凑，在进行绝缘问题维护检修时，不但需要更换损毁的零部件，也需要维护和清理其他零部件。 3.2 绝缘问题的解决措施

有关人员在选购母线时，要提高母线的绝缘要求。在整个10 kV环网柜的安装调试过程中，母线室内的所有零部件都应该使用绝缘材料。

10 kV环网柜内导电体对地和相间的空气净长度要保持在125 mm以上，有机绝缘材料的爬剧要控制在230 mm，瓷器件要达到210 mm。

对于绝缘的关键部位和容易发生间歇性放电的部位进行重点检修。如断路器、总线支持绝缘子、灭弧动触头拉杆绝缘子、座绝缘子、接地支座绝缘子等部位。 4 结 语

从110 kV的环网柜的故障类型上看，造成110 kV环网柜发生故障的原因多为结构设置不合理、工作人员操作不当、检修不及时等。常见的故障类型主要有电缆故障、连接故障、绝缘故障等。为了提高110 kV环网柜运行的稳定和安全性，有关人员在实际工作中需要不断提高自身的认知能力和操作水平，严格遵守国家的相关规定；立足工作基础，提高责任心；定期检查110 kV的有关零部件，排除故障；全面提高供电的稳定性和安全性，确保广大人民的生产生活用电。 参考文献：

[1] 张艳萍.10 kV环网柜维护中的常见问题探讨[J].科技传播，2010，（13）.

龙源期刊网 http://www.qikan.com.cn

[2] 马永福.浅谈10 kV高压开关柜的检修维护[J].机电信息，2013，（9）. [3] 王世才.电工基础[M].北京：中国电力出版社，2007.

[4] 李建基.新型中压开关设备选型手册[M].北京：中国水利水电出版社，2007. [5] 崔亮.10 kV环网柜应用问题及处理措施[J].科技风，2013，（24）. [6] 梁业佳.10 kV环网柜应用问题及处理措施[J].科技风，2011，（10）.