高压开关柜事故原因分析与预防措施探讨
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摘要：随着我国电力系统的不断进步和发展，高压开关柜能否正常工作对电力系统的安全稳定的运行具有至关重要的作用。本文具体分析研究了高压开关柜几类常见的事故原因以及应该采取的预防措施。
关键词：高压开关柜、事故原因、措施
高压开关柜是电力系统中十分重要的设备环节之一，是由柜体与断路器两部分组成的，主要的作用是对发电、分电、送电等过程进行控制、通断和保障，数量和分布都较大，可以对变电器、高压发电机和高压线路进行监测和保护。随着我国电力系统的不断进步和发展，高压开关柜能否正常工作对电力系统的安全稳定的运行具有至关重要的作用。本文具体分析研究了高压开关柜几类常见的事故原因以及应该采取的预防措施。
1. 高压开关柜事故与原因
经过不断的对高压开关柜出现事故的情况进行统计分析，受多种多样的因素影响，开关柜在电力系统的运行中的事故发生率很高，对电力系统的安全使用存在较大的威胁，常见的高压开关柜事故有绝缘事故，拒分、拒合事故，载流回路事故，机械事故以及其他事故。
1.1绝缘事故
绝缘事故相对于其他事故发生的几率更高，尤其是小车式高压柜，有时一台出现事故会波及到相近的其他设备，造成很严重的后果。绝缘事故主要有内外绝缘对地闪络击穿、雷击过电闪络击穿和相间绝缘闪络击穿等。
（1）爬距与空气间隙不足。高压开关柜的很多击穿及闪络事故都是由爬距与空气间隙不足引起的，当设备所处的环境湿度较大或存在较大密度的导电介质是就有可能发生闪络事故。为了缩小高压开关柜的外形尺寸，会对柜体内部元件之间或者其与大地的距离进行缩短但却没有采取适当有效地措施来避免事故的发生。
（2）接点接触不好或者容量不够。当高压开关柜的接点容量不够或者接触不好的时候，由于有高压电流通过，导致该处局部温度急剧升高，当持续较长时间而未得到解决时可能会造成短路，引起绝缘闪络，继而导致起火、爆炸事故。
（3）雷过电压引起高压开关柜的闪络。在雷雨天气，由于雷电的通过产生的电压而导致高压开关柜的闪络事故是会经常发生的，根据雷电产生电压的原因不同可以将其分为两种：一种是直接击中雷过电压，即为雷电下落时直接的击中了高压输电线路等电力系统中的设备就会将自身的电流以电波的形式附加到原先的输电线路上而产生电压，或者雷电落到其他的导电物件上后导入大地致使此物件与高压电设备间形成电势差，当电势差达到一定程度是就会击穿空气产生电压；另一种是感应式雷过电压，即为雷电只是到达高压输电线路或者其他电力设备的附近时进入大地而引起附近磁场的变化继而使电力系统产生一定的电压。
（4）质量与安装工艺不精。设备元件的制作与安装时的工艺不精良也是很大的事故因素，例如，元件的形状、尺寸不符合规定，安装时固定不足、未能按指定位置固定、螺杆超出螺母过多尺寸和支持瓷柱的某些特殊处理等，这些都会导致绝缘安全间距不足或者局部的电场集中而引起绝缘事故。
（5）外部环境条件。如果高压开关柜的工作环境较潮湿或者悬浮较大密度的尘埃等介质，附着于绝缘子上就会引起泄露的发生，如果此时绝缘子的泄漏的距离不够大时，闪络事故很有可能会产生。
1.2拒分、拒合事故
拒动事故大致上包含有拒分、拒合事故，拒分、拒合事故在高压开关柜事故原因中占有相当高的比例，主要原因是断路器故障引起的。例如，一种是操作设备卡涩，由于制作质量低劣、安装工艺粗糙等原因，新的断路器如若未经过一段时间的运行使用和调校，主筒里面的拐臂和动触杆之间连板、座箱里面的螺母相互磨擦卡涩或者横轴相连接时不对准也能产生磨擦卡涩从而引起的断路器拒分、拒合事故。 其次是由于开关柜的元件质量问题或是使用不当造成变形或者变位损坏时致使开关分后脱扣不复原、托架移动后不归位、电磁铁芯反应后卡住等引起拒分、拒合事故。
1.3载流回路事故
由于某些原因致使电力系统的载流回路过热，当达到一定程度时就会发生事故。其只要原因有以下几种，一是接点的接触不良，例如接触点的元件长期使用后疲劳变形、安装时未能正确就位或者脱离原先的位置等引起载流回路的过热，其次是很多的互感器的连接端子、穿墙的瓷套管等都是只采用一个螺栓的方式连接，这样就很容易引起过热反应，再就是元件的制作加工不精细、连接断开和接点烧毁等其他原因。
1.4其他事故
除了以上事故原因以外，还存在受到外部异物的撞击、环境条件变化、长时间的使用导致设备元件老化、导电异物进入高压开关柜内部导致短路等诸多因素引起高压开关柜的事故发生。
众多不同的原因都会使高压开关柜进入无法正常工作的状态，很难一直保持安全稳定的运行。
2. 高压开关柜事故的预防措施
高压开关柜经常发生事故，弄清楚原因，而后就要采取适当的预防和补救措施，降低事故的发生率，尽量减少对社会的危害、降低经济损失。
2.1将绝缘水平提高
当高压开关柜内部元件没有特殊的绝缘处理的时候，必须保证它们相互之间或者与大地之间的距离保持在安全值以上，外绝缘的爬电比距要根据环境条件、材质和经验确定下限值，如果为了缩小高压开关柜的外形尺寸而无法保证绝缘相间距离时，需要采用绝缘隔板的方式进行绝缘处理。此外，选择选用最新研发出来的并且经过试验、实践鉴定过的高质量的元件、材料制造的开关柜可以有效地改善绝缘性能。
2.2将元件的可靠性提高
（1）加工制作元件时必须严格执行相关规定、规范，切勿粗制滥造，同时相关部门要加强产品出厂时的质量检测，严格把关，守好提高开关柜质量的第一道防线。
（2）在开关柜的安装前应该选用符合要求的元件，安装过程中需严格就位，固定牢靠，校对无误，调试准确，使用前经过合格鉴定。
（3）对开关、托架和电磁铁芯等设备或元件要确保质量，使用过程中要经常对其进行检修、更新，避免卡涩事故的发生。
（4）开关柜外部配备的一些操作器件、操作连接轴等要尽量选用使用寿命较长、耐老化、耐疲劳的材料制造，或者定时的对其进行更换，这样来确保开关柜的整体性能的可靠性。
2.3将开关柜的封闭性加强
将开关柜的封闭性加强是开关柜的事故预防措施里十分关键和重要的一项，对于降低事故率，减小损失起到很大的作用。
（1）使用绝缘、阻燃的材料元件。对于开关柜内的主要导线或者是两个开关柜相连接的导线应该使用绝缘、阻燃的材料进行包装处理。
（2）提高开关柜与外界的隔断性。为了将开关柜与外界环境隔绝，要进行严格的密封，防止灰尘、潮气和其他的杂质进入柜体内部引起短路的发生。
（3）对开关柜内部进行分割。各个部分之间的影响降低，可以相对独立的工作，一旦发生事故时也不会迅速的波及到相邻的设备，同时也使得检修更换元件方便了很多。
（4）配置绝缘罩等设备。要有能够防止检修工作人员在操作高压开关柜时的绝缘板的设置，当小车的开关被放到指定位置后，确保插孔与其他相邻的带电元件之间的间距大于规定的限值以防漏电的发生。
2.4将载流回路性能完善
可以采取根据电流大小选择导线的截面尺寸，改进接头的连接工艺防止局部过热，合理选用隔离插头的类型、插入深度等等来改善载流回路的性能。
结语：
高压开关柜安全稳定是电力系统正常工作的重要保障，采取有效地预防措施是开关柜的关键。加强对高压开关柜的监测和检修力度，及时发现事故原因并采取适当的措施，降低高压开关柜的事故对经济和社会造成的损失具有深远意义。
参考文献：
［1］赵升平，孟兆明.高压柜的现场监测和故障诊断[J]. 机械工程与自动化，2004（1）.
［2］梁运兴.基于KYN18-12 高压开关柜事故原因及相应措施[J].科技资讯, 2008，29:251.
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