什么是开关柜？！
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开关柜由⼀个或多个低压开关设备和与之相关的控制、测量、信号、保护、调节等设备，由制造⼚家负责完成所有内部的电⽓和机械的连接，⽤结构部件完整地组装在⼀起的⼀种组合体。开关柜的主要作⽤是在电⼒系统进⾏发电、输电、配电和电能转换的过程中，进⾏开合、控制和保护⽤电设备。开关柜内的部件主要有断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置等组成。 开关柜的故障分析和对策
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12～40.5kV开关柜设备是电⽹系统中运⾏数量最多的⼀次变电设备，近年来，开关柜事故频发，造成了经济损失、⼈员伤亡等不好的社会影响。
其事故隐患及固有缺陷主要集中在接线⽅式、内部电弧释放能⼒、内部绝缘、发热和防误闭锁等⽅⾯，通过制定针对性的对策，开关柜、环⽹柜事故数量⼤⼤减少，电⽹运⾏可靠性稳步提升。 1、接线⽅式隐患
1.1、隐患类型
负离子灯
根据典型设计规范要求，TV柜内避雷器须经隔离⼿车连接母线，⽽TV柜内仓位布置、接线⽅式多样，部分TV柜内避雷器未通过隔离⼿车连接⾄母线上，当对TV进⾏检修时，拉开隔离⼿车，避雷器仍带电，给进⼊仓内作业的⼯作⼈员带来触电风险。TV柜内避雷器主要有以下⼏种接线形式，如图2所⽰：
玉米割晒机图2 开关柜接线⽅式隐患
1、接线⽅式⼀：TV柜内避雷器与TV安装于后仓，熔断器安装在⼿车上，避雷器直接与母线相连，TV通过隔离⼿车与母线相连；
2、接线⽅式⼆：TV柜内避雷器安装在母线室内，直接与母线相连，TV与熔断器安装在⼿车上；
3、接线⽅式三：TV柜内避雷器单独安装在后仓或前下仓，直接与母线相连，TV与熔断器安装在⼿车上。
4、接线⽅式四：TV与熔断器安装在XGN系列固定柜隔室内，避雷器单独安装在另⼀隔室，直接与母线相连；装饰扣
5、接线⽅式五：避雷器、TV和熔断器都安装于后仓，避雷器直接与母线相连，TV通过隔离⼿车与母线相连；
6、接线⽅式六：避雷器、熔断器和TV安装于同台⼿车，避雷器接于熔断器后级。该布置⽅式属于错误接线，运⾏中⼀旦熔断器熔断，设备将失去避雷器保护。
1.1.2 、开关柜下柜与后柜未完全隔离
审批流
部分KYN系列主变进线开关柜、母联开关柜、馈线开关柜等开关柜的下柜与后柜未完全隔离，⼯作⼈员进⼊下柜可能误碰母线或电缆头带电部位，造成触电。开关柜下柜与后柜未隔离隐患如图3所⽰：
图3 开关柜下柜与后柜未隔离隐患
图3 开关柜下柜与后柜未隔离隐患
1.2、对策
对存在接线⽅式隐患的开关柜进⾏⼀次接线改造。开关柜接线⽅式改造⽰意图如图5所⽰：
图5 开关柜接线⽅式改造⽰意图
1.2.1、TV柜内避雷器接线⽅式技术改造⽅案
1、对于接线⽅式⼀，拆除隔室内部的避雷器，TV接线⽅式不变，封堵原母线室穿墙孔，将避雷器放在⼿车上改装成熔断器避雷器⼿车，且避雷器与熔断器、TV回路并联。
2、对于接线⽅式⼆，拆除母线隔室的避雷器，将避雷器移到⼿车上改装成熔断器和避雷器共⼿车，增加下触头盒安装板、触头盒挡板及活门机构，将TV安装在后仓，通过引线连接⾄隔离⼿车下触头。该⽅案可在原⼿车上实施，也可考虑更换新⼿车。
3、对于接线⽅式三，拆除原隔室的避雷器，将避雷器移到⼿车上改装成熔断器和避雷器共⼿车，封堵原母线室穿墙孔，增加⼿车下触头盒安装板、触头盒挡板及活门机构，将TV安装在后仓，通过引线连接⾄下触头上。该⽅案可在原⼿车上实施，也可考虑更换新⼿车。
4、对于接线⽅式四，拆除其它隔室内部的避雷器，把避雷器移到熔断器、TV隔室内，连接⾄隔离开关断⼝后，且与熔断器、TV回路并联。
5、对于接线⽅式五，避雷器，TV安装位置不变，将原避雷器引线直接连接到隔离⼿车下触头，封堵原母线室穿墙孔。
6、对于接线⽅式六，该布置⽅式属于错误接线，运⾏中⼀旦熔断器熔断，设备将失去避雷器保护。拆除原⼿车中的避雷器、熔断器，改变接线位置，使避雷器接于熔断器的上级，且与熔断器、TV回路并联。
1.2.2、开关柜下柜与后柜未完全隔离防范措施
由于此类开关柜产品结构定型，如在改造中加装隔板会改变其内部结构形式及空间分布，产品内部防护性能⽆法保证，因此在进⼊柜内作业时必须确认主变10kV侧转检修、主变开关转检修，⽅可进⾏⼯作。
2、内部电弧释放能⼒不⾜
2.1、隐患类型
在实际运⾏中，⾦属封闭开关柜本⾝有缺陷，加之运⾏条件恶劣导致的绝缘性能劣化或误操作等原因，都会造成内部发⽣电弧故障。短路产⽣的电弧温度⾼、能量⼤，电弧本⾝是质量极轻的等离⼦⽓体，在电动⼒和热⽓的作⽤下电弧会在柜内⾼速移动并造成故障范围迅速扩⼤。在此情况下，绝缘材料⽓化，⾦属融化，开关柜内部温度及压⼒骤升，如果未设计或安装合格的压⼒释放通道，巨⼤的压⼒会造成柜体隔板、门板、铰链、观察窗严重变形甚⾄断裂，电弧产⽣的⾼温⽓流喷出柜体，造成设
备附近的运⾏维护⼈员严重灼伤，甚⾄危及⽣命安全。当前在运设备存在未设置泄压通道、泄压通道设置不合理、内部电弧释放能⼒未经试验验证以及试验时的考核不严格等问题。
2.2、对策
【选型】开关柜内部故障电弧性能应为IAC级，内部电弧允许持续时间应不⼩于0.5s，试验电流为额定短时耐受电流。对于额定短路开断电流31.5kA以上产品可按照31.5kA进⾏内部故障电弧试验。
【改造】加装或更改泄压通道，严格按照型式试验标准要求进⾏内部电弧试验验证。
【保护】适当压缩主变压器各段保护级差，减少故障电弧的持续破坏时间。
3、内部绝缘问题
3、内部绝缘问题
3.1、隐患类型
近年来，开关柜产品体积不断缩⼩，柜内绝缘性能发⽣缺陷、故障增多。主要表现在：爬距和空⽓间隙不够，特别是⼿车柜，现在很多⼚家为了缩短柜体尺⼨，⼤幅度地减⼩装于柜内的断路器、隔离插
头的相间和对地距离，却未采取有效保证绝缘强度的措施；装配⼯艺不良，由于装配质量差，开关柜内的单⼀元件可以通过耐压试验，但组装后开关柜整体却⽆法通过；接点容量不⾜或接触不良，当接点容量不⾜或接触不良时，局部温度升⾼，绝缘性能下降，引起对地或相间闪络；凝露现象，⾃带加热器易损坏，⽆法正常⼯作，在开关柜内发⽣凝露现象，降低绝缘性能；配套附件绝缘性能差。部分制造⼚为了降低成本，采⽤绝缘⽔平较低的配套附件，降低了开关柜的整体绝缘性能。
3.2、对策
不能盲⽬追求开关柜⼩型化，应根据⼯程情况、变电站内布置、运⾏维护和设备检修等因素综合考虑，采购合适的开关柜。
以空⽓或以空⽓/绝缘材料作为绝缘介质的设备应考虑绝缘材料的厚度、设计场强和⽼化问题，并要求制造⼚按照标准要求进⾏凝露试验；对开关柜、环⽹柜内穿墙套管、机械活门、母排折弯处等部位，如空⽓绝缘净距离⼩于
125mm（12kV）和300mm（40.5kV），应采取导体加装绝缘护套的包封措施；进出线套管、机械活门、母排拐弯处等场强较为集中的部位，应采取倒⾓打磨等措施，防⽌电场畸变；柜内母线⽀持瓷瓶等⼀些绝缘爬距不能满⾜防污条件的设备，喷涂RTV绝缘涂料，提升⽼旧设备运⾏的技术条件。
4、发热缺陷
4.1、隐患类型
回路连接点接触不良，接触电阻增⼤，发热问题突出，如隔离触头接触不良；⾦属铠装式柜体通风⼝设计不合理，空⽓不对流，散热能⼒差，柜内发热问题较多；穿墙套管、电流互感器等安装结构形成电磁闭合回路从⽽产⽣涡流，造成部分隔离挡板材质发热现象严重；部分封闭开关柜内⼲式设备（浇注式电流互感器、浇注式电压互感器、⼲式变压器）选⽤的绕组线径不⾜、浇注⼯艺控制不严，极易发⽣过热损坏。
4.2、对策
加强开关柜的散热，加装送风机及引风机；结合停电机会，检查动静触头接触压⼒，必要时予以更换，同时更换疲劳的触头弹簧。加⼤柜体内部测温技术研究，应⽤⽆线测温等新技术解决测温难问题。
5、防误闭锁不完善
5.1、隐患类型
⼤部分开关柜都装配了防误闭锁装置，但其防误闭锁全⾯性、强制性并未达到要求。部分铠装式开关柜的后部上柜门为可开启⽅式，⽆防误闭锁，⽆双隔离挡板，打开后就可直接触及带电部位，且螺丝
为普通内六⾓螺丝，易发⽣开启柜门误⼊带电柜内的触电事故；部分主变、母联、TV、所⽤变等⽆接地开关的开关柜，后部下柜门未与接地开关形成机械闭锁，可拆除螺丝直接打开后柜门，未关柜门的情况下也能合闸送电，易造成检修⼈员误开、误⼊带电间隔，发⽣⼈员触电事故；部分开关柜后柜门上、下两部分不能独⽴闭锁，上柜门依靠下柜门闭锁。当合上出线接地开关，下柜门闭锁解除，后上柜门也可打开，易造成触电事故。如KYN28型开关柜；部分开关柜⼿车拖出后，可以轻易的将绝缘隔离挡扳推上，没有防误闭锁，带电体暴露，⼯作⼈员易误开启开关静触头活门档板，造成触电事故。
5.2、对策
风琴式导轨防护罩针对开关柜防误功能不完善，对于后部上柜门可开启，且打开后就可直接触及带电部位的⾼压开关柜加装机械挂锁，配置微机防误程序锁进⾏闭锁；在GG1A、XGN等开关柜上加装接地开关与后柜门的联锁，加装带电显⽰装置闭锁接地开关操作。定期检查防误装置可靠性，利⽤停电机会检查⼿车与接地开关，隔离开关与接地开关的机械闭锁装置。
6、结语
开关柜设备是电⽹重要的⼀次变电设备，为保证其运⾏稳定，应从设计、材料、⼯艺、试验、选型、运维等各个环节加强管控。严格按照典型设计要求，结合国家、⾏业标准，提出设计技术要求，从根本上杜绝接线隐患；依据国家和⾏业
强管控。严格按照典型设计要求，结合国家、⾏业标准，提出设计技术要求，从根本上杜绝接线隐患；依据国家和⾏业标准、以及反事故措施，制定严要求的设备招标⽂件，防⽌不合格产品⼊⽹运⾏；加强驻⼚监造⼒度，对⽣产关键点、出⼚试验严格见证，对于不合格产品坚决不允许其出⼚；积极开展开关柜缺陷治理，强化反事故措施执⾏；完善开关柜防误功能，加强防误闭锁装置的管理，装设带电显⽰装置，并与“五防”系统配合，保证防误闭锁的全⾯性和强制性。
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