电力高压开关柜绝缘事故原因分析及对策探讨陈晓东

电力高压开关柜绝缘事故原因分析及对策探讨陈晓东

陈晓东李海涛郭奇军李继攀

（国网山东省电力公司菏泽供电公司山东菏泽274000）

摘要：高压开关柜是电力系统中重要的组成部分，它在电力系统中主要是起着对输发电能系统、配电和电能转换系统等系统的控制和保护作用，高压开关柜安全稳定的运行是整个电力系统能正常工作的基本保障，可以说高压开关柜在电力系统中占有着不可替代的位置，一旦高压开关柜发生安全事故，轻则使电力系统无法正常工作，重则给电气设备带来损坏和给工人的生命带来威胁。所以我们必须对高压开关柜事故原因进行认真研究，并找出相应的对策来确保高压开关柜能安全稳定的运行。

关键词：高压开关柜；绝缘事故；原因；风险防范

引言：目前，高压开关柜得到了广泛的使用，其适用范围广泛，在开关设备领域应用数量越来越多，对经济社会的发展起到了良好的推动作用。但是，根据相关调查，在国内，70%以上的高压开关柜的运行状况都处于较差的境地之中，不但受到粉尘、烟雾和蒸汽的侵袭和影响，还会因此处于复杂的环境之中，绝缘层表面被腐蚀的情况时有发生，而这一结果的出现还会进一步生成导电物，给绝缘带来了十分负面的影响。此外，一些配出线路状况堪忧，甚至会出现接地、短路等状况，使得非故障相电压显著升高，这对非故障相的绝缘来说会造成严重的劣化影响。尤其在一些个别高压开关柜的使用单位中，由于意识等方面的原因，对设备的检修和维护工作置之不理，对于其中出现的问题也不进行及时的处理，使绝缘事故时有发生。

1高压开关柜常见的几种安全事故

1.1高压开关拒合事故

高压开关柜无法正常合闸送电现象称为高压开关拒合事故，这种事故是高压开关柜比较常见的事故，主要是由高压开关断路器无法正常动作所导致的，当高压开关柜由于五防联锁机构或断路器操作机构某种故障而不能进行合闸时，就会造成高压开关柜内断路器拒动，发生拒合现象。

1.2高压开关柜绝缘事故

高压开关发生爆炸事故大多数是由高压开关柜绝缘水平过低所引起，高压开关柜设备由于受到温度、湿度、污秽、绝缘层老化以及自身质量不合格等因素的影响，其元件绝缘性能就会大大地降低，当降到绝缘弱点时就会很容易引发事故。

1.3高压开关柜载流回路事故

高压开关柜中的在载流回路也是高压开关柜内事故多发的部位，在整个开关柜事故总数中，由载流问题而引发的事故约占30%左右。当高压开关柜的元件连接处接触不良或隔开开关接触面积和接触压力不够时就会导致回路过热，轻则会减少高压开关柜的使用寿命，重则引发高压开关柜爆炸事故。

1.4高压开关柜机械事故

高压开关机械事故主要发生在操动机构上，当高压开关柜的部件变形或移位设计有问题时，就会造成操动机构卡涩现象，除此之外，当高压开关柜的辅助开关质量不佳或其安装、调试有问题时，就会造成断路器拒动事故，这些机械事故都会直接对高压开关柜的正常运行造成不良影响。

2高压开关柜绝缘事故的原因分析

2.1环境的负面影响

环境对高压开关柜的绝缘情况会产生直接的影响。比如，污秽与潮湿因素会对绝缘子的表面产生影响，当灰尘附着在绝缘子表面时，如果环境处于干燥的状态，绝缘电阻值不会影响正常的工作，也就是说，在干燥的环境中污闪事故一般不容易发生。如果此时清洁的水电阻也处于较高水平，只要绝缘子不脏污，即便在受潮的情况下，也不容易产生污闪情况，绝缘强度还会处于较高水平。但是，一但条件与此相反，潮湿的气候持续较长的时间，绝缘子和母线就会汇集校对的污秽，使之难以适应污秽与潮湿的环境，污闪就极有可能出现，导致绝缘电阻下降和泄漏电流增大情况的发生。

2.2绝缘爬距和空气间隙不足

在高压开关柜的绝缘事故中，绝缘爬距和空气间隙不足是其中的一个主要原因，尤以电压作用下和运行电压下发生的相间电弧事故为最多。根据以往的大量案例进行分析之后发现，如果高压开关柜的绝缘强度处于较低的水平，绝缘等级较差，以及相关设备和材料的质量达不到相关的要求，绝缘事故就极有可能发生。在这一问题上，电气设备绝缘泄漏比距较小、绝缘薄弱等，都是高压开关柜的共同缺陷。尤其当系统出现了扰动情况，或者过电压较低时，绝缘闪络等事故就极易发生。

2.3设备制造质量和工艺缺陷

对高压开关柜来说，制造质量和装配质量会对高压开关柜的整体耐压性能产生明显的影响。比如，高压开关柜中的部分元件能够通过相关的耐压试验，可是在整体性能上却达不到标准，其中的原因主要在于设备制造质量和工艺缺陷。较差的装配质量，比如紧固螺丝不符合操作规则，在拧紧之后螺杆长出螺母的尺寸超过规定要求；支持瓷柱的紧固底板在支持瓷柱处未作特殊处理，这样一来，不但对绝缘距离产生了影响，还会使电场局部更加集中。此外，在高压开关柜设备中，相关的防范措施做得不到位，比如开关机械的联锁设计缺陷，使得合闸、分闸的位置未作明显的区分，致使在实际操作中出现错误操作，扩大事故的范围和影响力等。

2.4操作因素

设备的安装操作不当，就会很容易给设备带机械故障，例如：元件安装时固定不足或未能按指定位置固定、螺杆超出螺母过多尺寸等，看是这些看似微不足道的小问题，也会影响设备的正常运行或简短设备的使用寿命。如支持绝缘件的爬点距离不符合标准要求时，就会产生沿面闪络现象，并可能导致短路事故。

3高压开关柜绝缘事故的风险防范

3.1严格执行操作流程

对于使用高压开关柜的企业或者单位来说，为了最大限度地规避绝缘事故的风险，需要严格按照《电力设备过电压保护设计技术规程》和《电业安全工作规程》进行操作。在实际操作中，还需要履行有关过电压保护的相关措施和要求。比如，通过多种方式对企业或单位的员工进行安全教育和素质技能的培训，并借助有效的形式，使员工可以严格的按照规章制度以相关操作规则对设备进行安装，将因安装操作失误而导致的安全事故及其影响降到最低限度。

3.2注重事后控制

当绝缘事故发生之后，相关的检修人员要第一时间将所有手车开关柜手车移至他处，并使用酒精等对其进行擦拭。必要的情况下，需要换烧损开关柜和母线铜排等，并对母线铜排进行清洗，通过母线连接好之后，在用高压绝缘自沾胶带进行包扎；之后，要保证高压室的空气处于干燥状态，通过安装空调等方式使室内温度处于适当水平。此外，还要对出现事故的部位进行定期检查。

3.3构建良好的运行环境

在前文中已经提及，环境会对高压开关柜绝缘情况产生影响。因此，为了最大限度地降低环境因素对电力设备正常运行的影响，需要构建良好的运行环境，通过对开关室的净化和通风，减少灰尘的进入和对设备的污损；或者通过对孔柜底部进行封堵的形式，严防小动物误进电气设备，对设备造成不必要的破坏。

3.4加强运行维护

定期对电网设备进行维护和检测，是保证电网时时刻刻都正常运行的重要手段，加强运行维护，定期的对设备进行净化和在已运行设备上的绝缘层的外表面涂上长效固化剂，必要时还应对老化的设备的进行及时的更换，做到未雨绸缪，防范于未然。

结束语

高压开关柜安全稳定的运行是整个电力系统能正常工作的基本保障，可以说高压开关柜在电力系统中占有着不可替代的位置，一旦高压开关柜发生安全事故，轻则使电力系统无法正常工作，重则给电气设备带来损坏和给工人的生命带来威胁。所以我们必须对高压开关柜事故原因进行认真研究，并找出相应的对策来确保高压开关柜能安全稳定的运行。

参考文献：

[1]吴江，刘成鹏.高压开关柜常见故障及使用介绍[J].大众科技，2004（9）.

[2]黄祖洪.投控制电源引起断路器误跳闸原因简析[II].科技资讯，2010（13）.