10kV環網柜常見故障與檢修措施分析

林劍文

摘 要：作為電力系統中重要的組成部分，10 kV環網柜的作用十分重要，一旦發生故障，就會嚴重影響區域供電，嚴重時甚至會導致大面積的區域停電，造成嚴重的損失。鑒于10 kV環網柜的重要作用，筆者在有關經驗的基礎上，研究分析10 kV環網柜的常見故障，并提出了一些切實有效的解決措施，希望給有關人員提供參考借鑒，不斷提高10 kV環網柜的維修水平，進而提高電力系統供電的穩定性和安全性。

關鍵詞：電力開關；10 kV；環網柜；故障維修；措施

中圖分類號：TM264 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）09-0081-01

從我國國家電網的構成上看，10 kV的供電系統屬于中低壓的供電節點，它的安全性和穩定性直接關系著供電的連續性和穩定性。環網柜作為重要的電氣設備，發揮著負荷開關和熔斷器的重要作用，在我國電網運行的使用范圍越來越廣泛，所發揮的作用也越來越重要。從環網柜本身上看，環網柜具有體積輕便、結構簡單、價格適中、供電安全等突出優點，受到了越來越多使用者的認同。環網柜的使用范圍主要集中在變電站、工廠、住宅小區和負荷中心配電站等。

1 10 kV環網柜簡介

1.1 10 kV環網柜的構成

10 kV環網柜是重要的環網供電設備，功能在作為高壓開關和實現環網供電，其核心部件是負荷開關和熔斷器。通常情況下，高壓開關設備被放置在金屬柜內，或者是做成間隔式的環網供電電氣設備。一般而言，每一個環網柜的連接方式是由三到五個電力分配網絡節點靈活連接，目的是滿足不同電力分配網絡節點的供電要求。10 kV環網柜的開關裝置和母線被封閉在一個金屬外殼里，配備氣體負荷開關或者是斷路器。一個獨立的10 kV環網柜裝置由TV單位、計量單位、進線單位等單元構成。

1.2 10 kV環網柜的基本特點

①10 kV環網柜內部各個部件組織緊湊，外柜的體積輕便、重量較少、占地面積小，可以促進土地資源利用效率的提高；②從10 kV環網柜的內部構成上看，10 kV環網柜采用的是全密封、全絕緣的緊湊結構，適宜室內野外等多種使用環境；③相比于其他電氣設備，10 kV環網柜的結構緊湊且明確，安裝工作輕松簡單，使用時操作簡單快捷，無形中也降低了后期檢修和故障維修的工作量和工作難度；④10 kV環網柜設備具有可見端口，有關人員在進行開關操作時，能夠快速和準確的確定開關的觸碰位置，確保操作人員和維修人員的人身安全。

2 10 kV環網柜常見的故障類型和維修措施

2.1 電纜或連接故障

從目前10 kV環網柜的使用情況上看，國內10 kV環網柜使用的是三芯電纜，而并非是歐洲通用的單芯電纜。單芯電纜的優點在于便于安裝、固定容易，不用特殊考慮單芯電纜套管的扭曲力度；套管終端裝置具有良好的貼合性，可以有效預防和減少熱故障的發生。相比之下，三芯電纜的安裝和維護難度遠遠超過單芯電纜，各類安裝和連接問題也層出不窮。

三芯電纜在連接時，主要依靠電纜外部的保護套進行固定，電纜內部的各個單芯并沒有進行牢固的固定。在此操作技術下，三芯電纜在連接固定之后，極易發生連接故障。受到電纜身的質量、電力、或者是其他外部不利因素的影響，三芯電纜極易發生將單相的扭據傳輸到外圍保護套的情況。因此，為了避免這種情況的發生，三芯電纜在連接之時需要采取相關的應對措施，主要表現為在電纜固定之前加以外力，實現扭動。在此操作技術上，電纜銀外力扭動產生的內部壓力會被逐漸釋放，并在套管內部恢復力矩。由此可見，三芯電纜的安裝和連接難度都比較大，對操作人員的技術水平也提出了更高的要求；整個連接固定過程極易受人為因素的影響，稍有不慎就會影響整個10 kV環網柜的正常運行。

2.2 解決10 kV環網柜電纜及連接問題的對策

2.2.1 適當增加10 kV環網柜的高度或空間

造成10 kV環網柜電纜連接問題頻發的一個重要原因就是10 kV環網柜的空間設置不合理，有關人員可以對10kV環網柜的安裝工作環境進行改善，適當調整10 kV環網柜外部結構的高度。

同時，也可以使用升高座將電纜周圍的小室的高度擴展到800 mm左右，使柜內電纜套管的固定部分的中心垂直距離≥750 mm。如果電纜套管的固定部分的中心垂直距離足夠大，三芯電纜在與連接器安裝調整時有足夠的空間調整長度，可以有效減少因長度不當造成的電纜連接故障。

2.2.2 全面考慮套管接觸面的導電能力

10 kV環網柜出現電纜連接問題后，接線端子會因為接觸不良，從而導致導電面積的減小。受到零部件結構的影響，10 kV環網柜內所有的導電部件都密封在絕緣套內，絕緣套內的散熱較差，還容易引發降容問題。在粘貼處比較松散或高電流通過時，容易出現高溫故障。

對此，筆者建議在選購電纜的過程中，要嚴格選擇規格合適的電纜，最好是橫截面面積為240 mm2或300 mm2的電纜，選擇額定電流為800 A的標準套管，銅管的外徑最好控制在32 mm，這樣可以有效預防和減少熱故障的發生。

3 絕緣問題

3.1 絕緣問題分析

絕緣問題產生的原因復雜多樣，通常情況下是因為導電體和絕緣板之間的固定性不好，經過長時間的開關操作后造成導電體和絕緣板之間的松動。操作人員在使用過程中，振動沖擊將會導致觸發間歇放電。這一問題屬于隱形問題，在日常使用過程很難發現。受到10 kV環網柜整體結構的影響，所有零部件均被密封在環網柜中，出現觸發性間歇放電現象時很難及時找到故障點的位置。直到因頻繁放電造成隔熱板損壞后才會發現故障的存在。絕緣問題一旦發生，就會導致間歇性放電，整個放電過程會持續到故障排除之前；在間歇性放電的影響下，會導致母聯柜電流互感器的外絕緣閃絡，造成短路。10 kV環網柜的內部組織結構十分緊湊，在進行絕緣問題維護檢修時，不但需要更換損毀的零部件，也需要維護和清理其他零部件。

3.2 絕緣問題的解決措施

有關人員在選購母線時，要提高母線的絕緣要求。在整個10 kV環網柜的安裝調試過程中，母線室內的所有零部件都應該使用絕緣材料。

10 kV環網柜內導電體對地和相間的空氣凈長度要保持在125 mm以上，有機絕緣材料的爬劇要控制在230 mm，瓷器件要達到210 mm。

對于絕緣的關鍵部位和容易發生間歇性放電的部位進行重點檢修。如斷路器、總線支持絕緣子、滅弧動觸頭拉桿絕緣子、座絕緣子、接地支座絕緣子等部位。

4 結 語

從110 kV的環網柜的故障類型上看，造成110 kV環網柜發生故障的原因多為結構設置不合理、工作人員操作不當、檢修不及時等。常見的故障類型主要有電纜故障、連接故障、絕緣故障等。為了提高110 kV環網柜運行的穩定和安全性，有關人員在實際工作中需要不斷提高自身的認知能力和操作水平，嚴格遵守國家的相關規定；立足工作基礎，提高責任心；定期檢查110 kV的有關零部件，排除故障；全面提高供電的穩定性和安全性，確保廣大人民的生產生活用電。

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