高壓開關(guān)柜事故隱患分析及對(duì)策

張鑫

【摘要】近年來，高壓開關(guān)柜設(shè)備普遍應(yīng)用到生活中，在電力系統(tǒng)中有著重要的作用。然而，高壓開關(guān)柜的運(yùn)行和檢修過程中存在很多的安全事故，對(duì)人們的生命財(cái)產(chǎn)帶來了很大的威脅。針對(duì)近年來高壓開關(guān)柜中存在的問題，我們制定了相關(guān)的預(yù)防措施，大大降低了高壓開關(guān)柜事故的發(fā)生。

【關(guān)鍵詞】高壓開關(guān)柜；事故隱患；分析；對(duì)策

一、前言

近年來，電力系統(tǒng)在運(yùn)行和檢修過程中，高壓開關(guān)柜事故發(fā)生的幾率越來越高，嚴(yán)重影響了人們的生命安全和社會(huì)的發(fā)展。為了保證用電的持續(xù)性和穩(wěn)定性，我們對(duì)有代表性的高壓開關(guān)柜事故原因進(jìn)行研究探討，并提出相關(guān)建議。

二、高壓柜開關(guān)柜事故隱患的分析

高壓開關(guān)柜的使用日益頻繁，是目前使用范圍最廣、數(shù)量最多的開關(guān)設(shè)備。由于設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中存在不足、制作的不合理、安裝和維護(hù)存在問題，所 以經(jīng)常會(huì)發(fā)生事故。在諸多性質(zhì)的開關(guān)柜事故中，絕緣事故多發(fā)生于10kV及以上電壓等級(jí)，造成的后果也很嚴(yán)重。特別是小車式開關(guān)柜，絕緣事故率更高，而 且往往一臺(tái)出現(xiàn)事故，殃及鄰柜的現(xiàn)象更為突出。開關(guān)柜絕緣事故原因分析有以下幾方面：

（1）爬距和空氣間隙不足

開關(guān)柜發(fā)生絕緣損壞事故的根本原因是爬距和空氣間隙不足。最為明顯的就表現(xiàn)在手車柜中，為了縮短柜體尺寸，大幅度減小裝于柜內(nèi)的斷路器，隔離插頭相間或?qū)Φ鼐嚯x，但是卻沒有采取有效的絕緣措施。

（2）制造質(zhì)量及工藝不良

開關(guān)柜整體耐壓水平在很大程度上會(huì)受到制造的質(zhì)量和裝配的質(zhì)量的影響。開關(guān)柜整體通不過耐壓試驗(yàn)，然而其中的某些原件卻可以通過，就是因?yàn)檠b配質(zhì)量低。主要表現(xiàn)有：緊固螺絲不規(guī)則、支持瓷柱的緊固底板成“丁”型，開關(guān)柜內(nèi)的“五防”措施不完善，開關(guān)機(jī)械聯(lián)鎖部分不靈，合、分閘位置不明顯，經(jīng)常造成誤合、分閘等

（3）環(huán)境條件的影響

開關(guān)柜運(yùn)行的環(huán)境條件是導(dǎo)致開關(guān)柜發(fā)生絕緣閃絡(luò)的主要原因，大氣污染不斷加劇，逐漸污染了電力設(shè)備的絕緣子、套管及母線。分析多年來污閃事故，總結(jié)出發(fā)生污閃的原因主要有二：第一（客觀存在的）是污穢和潮濕兩個(gè)因素同時(shí)存在于絕緣子的表面，灰塵附在絕緣子表面，在干燥的時(shí)候，絕緣電阻仍然很高，所以在干燥氣候下不發(fā)生污閃。清潔的水電阻也很高，如果絕緣子不臟污，它雖然受潮了，但絕緣強(qiáng)度仍很高，這里也不發(fā)生污閃。一般情況下，干旱氣候持續(xù)的時(shí)間較長，絕緣子及母線積污多了。這時(shí)又突然下霧，而下霧的時(shí)間較長（一般2—3小時(shí)），污穢被霧水充分地潮濕，此時(shí)產(chǎn)生污閃的可能性較大。第二（人為原因）是絕緣子串的泄漏距離偏小，不能適應(yīng)污穢和潮濕的環(huán)境。污閃是在絕緣電阻下降、泄漏電流增大到一定程度時(shí)才發(fā)生的。在同樣的污染受潮和同樣的電壓下，如果絕緣子的泄漏距離較長，泄漏電流增長就比較快，泄漏距離越長，電弧的弧徑就越長，閃絡(luò)就難以發(fā)生。如果絕緣子的泄漏距離小，放電容易跨接兩端電極，從而發(fā)展閃絡(luò)。

三、高壓開關(guān)柜事故隱患的分類

1.絕緣裝置中存在的隱患

高壓開關(guān)柜的內(nèi)部構(gòu)造中的絕緣主要體現(xiàn)在：帶電的部位同帶電部位之間的絕緣距離，高壓開關(guān)柜內(nèi)部的絕緣物質(zhì)的抗壓能力。在高壓開關(guān)柜內(nèi)部的絕緣體中，帶電部位之間應(yīng)該有足夠的安全距離，并且不同的帶電體之間的距離也不同。其中接地的裝置包括柜體、操作拉桿等。在實(shí)際生活中，產(chǎn)品的安裝工程中普遍存在安全距離不符合相關(guān)要求，帶電體和柜體等之間沒有足夠的安全距離，對(duì)人們的生命帶來嚴(yán)重的威脅。柜內(nèi)的絕緣體應(yīng)該具有長時(shí)間、高負(fù)荷性能，并具有良好的膨脹能力，能夠確保短期出現(xiàn)電壓過大時(shí)不會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。在廠家的發(fā)展運(yùn)行中，其產(chǎn)品在實(shí)驗(yàn)階段完全合格，然而經(jīng)過長時(shí)間的使用，將會(huì)不能滿足電壓短期過大而不壞的要求。

2.安裝過程中存在的隱患

實(shí)際運(yùn)行中，如果高壓開關(guān)柜設(shè)備的安裝技術(shù)達(dá)不到要求，那么設(shè)備的安全將得不到保障，對(duì)設(shè)備的運(yùn)行帶來一定的安全隱患。在線路的安裝過程中，由于工程量比較大，施工人員不免產(chǎn)生焦躁情緒，在螺絲的固定過程中，螺絲固定不夠穩(wěn)定，在設(shè)備的運(yùn)行過程中，由于連接處越來越熱，導(dǎo)致整段線路發(fā)生故障。由于電纜的制作工藝導(dǎo)致高壓開關(guān)柜發(fā)生事故的情況在高壓開關(guān)柜事故中屢見不鮮。電纜制作中主要存在的問題有：電纜的制作工程中破壞了絕緣層、電纜的地接線連接不穩(wěn)定等。

3.設(shè)備中存在的隱患

設(shè)備中存在的隱患主要是其結(jié)構(gòu)不合理，設(shè)備結(jié)構(gòu)的不合理主要包括了高壓開關(guān)柜的各個(gè)氣之間隔離不徹底，開關(guān)柜的觀察孔的位置安裝的不合理，不滿足需求，這將會(huì)導(dǎo)致柜內(nèi)的開關(guān)壞掉，造成爆炸；在設(shè)備中由于泄壓通道建設(shè)的不完善，導(dǎo)致爆炸后壓力炸毀柜門，很容易造成人員傷亡，而開關(guān)柜的觀察位置是判斷柜內(nèi)設(shè)備的重要設(shè)施，其位置不合理將會(huì)導(dǎo)致工作人員操作困難。

4.五防中存在的隱患

高壓開關(guān)柜的五防措施主要采用了電磁鎖、五防程序鎖和機(jī)械聯(lián)鎖。電磁鎖的作用是為了判斷設(shè)備的帶電情況，決定后網(wǎng)門的閉鎖；機(jī)械聯(lián)鎖的作用是為了控制開關(guān)、隔離開關(guān)等之間的閉鎖；程序鎖的作用是為了管理高壓開關(guān)柜內(nèi)部所有的操作，三種閉鎖各有好壞，施工單位應(yīng)該配合使用，達(dá)到最佳效果。然而在實(shí)際工程中，三種方式的重復(fù)使用會(huì)增加工作難度，使其維護(hù)困難。

5.開關(guān)無油化改造中存在的隱患

目前的高壓開關(guān)柜絕大多數(shù)采用真空開關(guān)，早期的配電站也逐步進(jìn)行開關(guān)的無油化改造，將少油開關(guān)更換為真空開關(guān)。真空開關(guān)的主要問題集中在真空滅弧室外。在真空開關(guān)爆炸事故中，真空滅弧室擊穿，原因一是真空泡本身的質(zhì)量問題，真空開關(guān)的絕緣和滅弧是靠真空泡的真空度來保證的，如果真空泡在出廠時(shí)真空度不夠，只在有效絕緣的下限范圍內(nèi)，柜體結(jié)構(gòu)上制作工藝又存在缺陷，如在觸頭位置存在氣體泄漏，材料的氣體雜質(zhì)含量高，在運(yùn)行過程中氣體慢慢析出，會(huì)使真空泡運(yùn)行一定時(shí)間后壓力上升，導(dǎo)致在運(yùn)行的熱備用情況下或在檢修耐壓試驗(yàn)時(shí)擊穿，最為嚴(yán)重的是在真空開關(guān)開斷較大電流時(shí)真空滅弧室不能有效滅弧而發(fā)生爆炸。

四、高壓開關(guān)柜事故的預(yù)防及應(yīng)對(duì)措施

通過對(duì)以上高壓開關(guān)柜事故隱患的分析，我們了解到高壓開關(guān)柜事故中存在的隱患，下面我們提出應(yīng)對(duì)措施。

1.選擇責(zé)任心強(qiáng)、技術(shù)好的人員監(jiān)控設(shè)備的組裝步驟，對(duì)高壓開關(guān)柜內(nèi)部的結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效的管理，避免事故的產(chǎn)生。

2.注意施工工程中的每一個(gè)小點(diǎn)，無論是設(shè)備的制作還是組裝螺絲，都有按照有關(guān)要求來做，避免因小失大，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部構(gòu)造出現(xiàn)問題，及時(shí)解決。

3.將高壓開關(guān)柜的閉鎖功能進(jìn)行有效的優(yōu)化。將五防措施進(jìn)行有選擇的優(yōu)化，精簡，避免因?yàn)橄到y(tǒng)的重復(fù)使用造成工作繁雜的現(xiàn)象發(fā)生。對(duì)于不符合開關(guān)柜先天閉鎖系統(tǒng)邏輯的，要對(duì)該閉鎖系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)閉、改造，并使用其他閉鎖系統(tǒng)。

五、總結(jié)

綜上所述，高壓開關(guān)柜廠用系統(tǒng)的運(yùn)行狀況是決定電力運(yùn)行狀況的重要因素。近年來，我國的科技得到長足的發(fā)展，高壓開關(guān)柜的研究也不斷有了新的突破，開關(guān)設(shè)備的制造工藝也有了本質(zhì)上的改變。然而工作人員的技術(shù)水平還不能有效的應(yīng)對(duì)社會(huì)的發(fā)展，雖然開關(guān)柜的連鎖功能日益被優(yōu)化，但是在工作中還是不可避免的發(fā)生一系列事故，造成了極大的人員和經(jīng)濟(jì)損失。因此，我國需經(jīng)過加大高壓開關(guān)柜的研究力度，使高壓開關(guān)柜事故爆發(fā)的頻率降低，保證人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全。

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