高低壓開關柜檢驗技術探析

高艷

摘 要：隨著我國科技的發展，高低壓開關柜檢驗技術也有很大提高。高低壓開關柜是電力系統的一個重要組成部分，在電力系統運行當中發揮了十分重要的作用，為了保證高低壓開關柜運行的可靠性和安全性，需要對高低壓開關柜進行電氣性能檢驗，以保證此部分的正常運轉，鑒于此，筆者主要分析了電力系統中高低壓開關柜的檢驗相關技術。

關鍵詞：高低壓開關柜；檢驗技術；探析

國家標準GB/T11022、GB7251.1等明確規定了高低壓開關柜電氣性能的檢驗項目，包括例行檢驗項目和全面型式檢驗，其中，例行檢驗主要是檢驗開關柜在制造過程中材料、元器件、結構以及工藝等是否符合設計要求，不會對產品的可靠性與性能產生影響；型式檢驗主要是檢驗開關柜的性能與額定值是否達到國家標準，是否符合設計要求，但部分型式檢驗會對產品的可靠性與性能產生影響。高低壓開關柜的電氣性能直接影響著其正常運行，因此，國家標準不斷對電氣性能要求進行完善，本文將探討高低壓開關柜的絕緣性能、短路性能以及溫升等檢驗項目。

1 高壓開關柜概述

高壓開關柜是以斷路器為主的電氣設備，其是根據電氣一次主接線圖的相關要求將控制器、保護器等高低壓電氣元件及母線、絕緣子等元件裝配在一起形成能夠在電力系統中接受和分配電能的一類裝置。高壓開關柜可根據電網運行要求將部分電力設備或者部分電路網絡投入或者退出運行，也可將電力設備或者部分電路網絡快速切除，進而確保電力系統的無故障運行，同時也可保證檢修人員的安全。

根據斷路器的安裝方式，可將高壓開關柜分為移開式和固定式。移開式高壓開關柜又稱為手車式高壓開關柜，柜體內的電器元件主要安裝在可抽出的手車上，該型高壓開關柜互換性較好，可提高供電系統的穩定性；固定式高壓開關柜內的電器元件不可移動，但是操作簡單，價格相對低廉，故常被應用于10kV及以下配電系統中。根據安裝地點，可將高壓開關柜分為戶內式和戶外式，因受戶外環境的影響，戶外式高壓開關柜型號較少。根據柜體結構，可分為金屬封閉鎧裝式、金屬封閉間隔式、金屬封閉箱式和敞開式等4種高壓開關柜，其中金屬封閉鎧裝式高壓開關柜因具有運行安全可靠性高、互換性好、受地面水平影響小、檢修方便、操作簡單等優勢而被越來越廣泛地應用。

2 高低壓開關柜的電氣檢驗技術

2.1絕緣性檢查技術

絕緣性能的檢查是檢驗高低壓開關柜性能的重要指標，在絕緣性檢查的過程當中，國家標準對資源性做了明確的規定，并且要求高低壓開關柜的絕緣時間持續性鳥巢在進行產品考核的過程當中，不僅要考核產品的運行狀況，更需要對產品的絕緣性以及端口間的絕緣性能進行有效的考察。在具體的應用過程當中，既然產品能夠承受的充電發熱時長或者操作電壓過高時，出現的任何問題都在考核的范圍之內。當絕緣體表面受到塵埃和水汽侵蝕時，絕緣體性能下降，所以必須要保障絕緣體的運行擁有潔凈的運行環境。

國家明確規定，在進行絕緣體的那樣實驗過程當中，需要充分考察實驗的條件和設備，因為這些因素會對實驗結果造成很大的影響，在規定的安裝類別條件下，沖擊耐壓試驗，對產品承受力也會造成很大的影響，操作過程中，由于過電壓等一系列的問題似的操作類型，復雜性不斷增強，過電壓一般包括諧振過電壓、鐵磁諧振過電壓和有線性過電壓等。此外，還需要充分考慮地方的供電特點，對不同額定電壓的產品的絕緣性水平進行不同的考量，針對額定電壓為7.2KV的產品，不僅能夠提高短時工頻耐受的電壓值，將通用值由23KV變為30KV，而且能夠不再受系統當中中接地點的影響。

2.2溫升檢驗技術

高低壓開關會在長時間的工作過程當中，會出現溫升現象，知識產高低壓開關柜會產生熱量，雖然這是一個十分漫長的過程，但是如果溫度超過了規定限制，會使得產品的全性能降低，存在很大的安全隱患，高低壓開關柜的安全結構和載流部件將會產生很大的變化，將會對產品的性能造成影響，同時在進行檢查過程當中，需要對開關柜的整機進行溫升試驗，實驗進行受到實驗設備，連接電纜和銅排等因素的影響，因此溫升試驗只能納入到型式檢驗項目當中，而不能作為例行檢驗項目進行試驗。

2.3短路性能檢驗技術

短路性能檢驗主要是檢驗若電力系統中發生較大過載或短路等非正常狀況，高低壓開關柜可以接通，在規定時間中承受與斷開故障電流的能力，涉及額定短時耐受電流能力與額定短路接通斷開能力兩項試驗。由于接通和斷開操作是由內部元件，如斷路器等，執行且完成的，因此，本文將著重探析額定短時耐受電流能力。

額定短時耐受電流能力指開關柜能夠耐受的不超過額定值的短路電流所產生的焦耳熱與由此出現的電動應力及熱應力。由于出現短路狀況時，電流將高達幾十千安倍，并且還將持續一段時間，這將會產生很大的焦耳熱，進而會致使絕緣材料加速老化，從而極大程度地降低絕緣水平，因為在高達90攝氏度的溫度下，銅材的機械性能會開始降低，故過度發熱還將導致導體連接處的接觸面發生變形，從而增大接觸電阻。此外，短路電流還將產生電動力，電動力將損壞開關柜內部的絕緣件，致使其斷裂，同時還會使母排和柜體變形，后果非常嚴重，將改變爬電距離與電氣間隙，大大降低絕緣水平。額定短時耐受電流能力能夠使高低壓開關柜的安全性得到有效保證，試驗條件為模擬供電系統短路狀態，并且比實際短路狀態更加苛刻。

額定短時耐受電流能力包括短時耐受電流與峰值耐受電流兩個指標，短時耐受電流又稱為熱穩定電流，而峰值耐受電流又稱為動穩定電流，國家標準規定若短路電流不小于50kA，低壓開關柜的試驗電流持續時間是1秒，峰值耐受電流和短時耐受電流的比應為2.2；而高壓開關柜試驗電流持續時間是4秒，兩個電流的比值則更高。額定短時耐受電流性能指標備受電力用戶的重視，是短路性能檢驗極其重要的檢驗項目，直接影響著高低壓供電系統的安全性。

短路性能檢驗目的是檢驗在發生短路的極端情況下，高低壓開關柜可靠、安全運行的能力，短路性能試驗會使產品的可靠性與性能受到損害，且對試驗條件與實驗設備要求非常高，通常普通的生產企業、檢驗機構的條件無法達到試驗要求，因此，短路性能檢驗是型式檢驗項目。

結語

總之，電氣性能的檢驗是檢查開關柜設計與制造是否符合標準的一個重要步驟，也是保證安全柜得以正常運行的一個保障，所以通過對絕緣性能實驗，短路性能試驗以及溫升試驗，這三類是園項目進行探索和分析確定開關柜能夠滿足使用的標準以及需要保證開關柜運行有良好的環境，通過相關人員的努力與監督，更好的支持我國電力系統的運轉。

參考文獻

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[2]李云忠.淺談高、低壓開關柜的安裝[J].電子世界，2014（12）：319.

（作者單位：沈陽泓宇電氣設備安裝工程有限公司）