高压开关柜存在的绝缘问题及对策

戎学峰

(浙江省电力公司舟山电力公司,浙江舟山 316000)

高压开关柜存在的绝缘问题及对策

戎学峰

(浙江省电力公司舟山电力公司,浙江舟山 316000)

高压开关柜的绝缘性能不仅是确保设备正常运行的关键因素,也是确保设备安全性能的重要保障。首先介绍了高压开关柜存在的绝缘问题并分析了造成绝缘事故的原因;其次,讨论了几种检测高压开关柜绝缘性能的方法;最后,给出了提高高压开关柜绝缘性能的措施。通过对高压开关柜绝缘性能的改善,可以提高设备的安全稳定性能,防止发生设备爆炸等安全事故。

高压开关柜 绝缘 对策

高压开关柜是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用的装置。高压开关柜应用的范围十分的广泛，其绝缘性能的好坏，直接关系到电网能否安全运行。高压开关柜的绝缘事故会造成严重的危害，不仅会对设备开关造成损坏，而且会对电网造成冲击，甚至引起停电事故，进而造成重大的经济损失。所以，改善高压开关柜的绝缘性能，保证其安全运行，具有重要的实际意义。

1 高压开关柜的绝缘

高压开关柜的绝缘性能不仅是确保设备正常运行的关键因素，也是确保设备安全运行的重要保障。高压开关柜的绝缘性能与其所使用的绝缘材料，以及开关柜的结构设置有重要关系。目前高压开关柜常用的绝缘材料有：气体绝缘材料、固体绝缘材料、半固体绝缘材料、液体绝缘材料和真空绝缘材料等。高压绝缘材料的选择，在考虑其绝缘性能的同时，还要考虑经济因素的影响。有数据统计表明，绝缘材料选择和设置占开关设备整体成本的40%以上，所以，选择合适的绝缘材料对高压开关柜的经济性具有重要的影响[1]。

目前高压开关柜中应用较多的绝缘材料是固体绝缘材料。固体绝缘材料价格相对较低，同时可以保证设备小型化，并且能够提高高压开关柜抵抗外界环境的能力。

2 高压开关柜存在的绝缘问题及造成绝缘事故的原因

高压开关柜的绝缘问题是高压开关柜事故中经常出现的事故。元件绝缘水平过低，会导致高压开关发生爆炸等重大的事故。所以高压开关柜的绝缘问题应该引起足够的重视。高压开关柜存在的绝缘问题有以下几种情况。

(1)空气绝缘的间隙过小。空气绝缘一般是指高压开关柜内带电体之间的绝缘，也包括带电体与大地之间的绝缘。空气绝缘的水平与带电体之间或者带电体与大地之间的距离有关，距离越大，绝缘程度越高。对于空气绝缘的间隙，我国在《高压配电装置设计技术规程》中做了明确的规定。规定中给出的10KV空气绝缘的最小间隙不能少于125mm。但是，一些厂家为了节约成本，并没有严格的控制空气绝缘的间距，有些不合格产品的绝缘间隙甚至低于100mm。绝缘间隙的减小会造成事故几率的增加。因为，空气绝缘间距的减小使得其绝缘能力降低，因而极易发生事故[2]。

(2)配套附件的制造质量低、装配工艺差。高压开关柜配套附件的制造质量和装配工艺对其绝缘水平有重要的影响。首先，单一原件的绝缘水平低，会导致整体绝缘水平的下降。所以，高压开关柜内的配套附件都要具有较高的绝缘性能。其次，原件组装不合理会造成开关柜的整体绝缘水平下降。这就要求高压开关柜要有较高的装配工艺。一般情况下，10KV高压开关柜内附件的绝缘爬距规定为：有机材料20mm/KV，陶瓷材料18mm/KV[3-4]。

(3)运行环境的影响。高压开关柜的运行条件是影响其绝缘性能好坏的主要因素。外界环境中的粉尘、水分、以及温度的高低都会对高压开关柜的绝缘性能造成影响。外界环境对高压开关柜绝缘性能的影响有两个方面。一方面是当外界环境较差时会对绝缘材料的表面造成腐蚀，进而影响其绝缘性能。另一方面是当环境中的灰尘和水蒸气较多时，会造成空气绝缘电阻下降，当泄露电流增大到一定的程度时，就会发生高压开关柜的污闪。

3 高压开关柜绝缘性能检测方法

高压开关柜应用的范围十分的广泛，其绝缘性能的好坏，直接关系到电网能否安全运行。高压开关柜的绝缘事故会造成严重的危害，不仅会对设备开关造成损坏，而且会对电网造成冲击，甚至引起停电事故，进而造成重大的经济损失。所以，对高压开关柜的绝缘性能进行检测，及时发现绝缘漏洞是十分必要的。高压开关柜的绝缘性能的检测方法主要有以下几种：

(1)超声波检测技术。当设备的绝缘部分发生局部放电现象时，会产生声波信号。放电程度的大小，决定了声波信号的强弱程度，从统计角度看，二者成正比例关系。所以，可以利用超声波检测技术，通过检测声波的强弱来判断绝缘性能。

(2)TEV检测技术。当设备的绝缘部分发生局部放电现象时，放电电量会首先在与放电点相邻接地的金属部分聚集，进而形成电流脉冲波，并向四周扩散。所以，可以通过检测局部放电产生的TEV信号来判断绝缘性能。

(3)实时在线监测监测技术。实时在线检测检测技术，是基于超声波检测技术和TEV检测技术基础上与自动化技术集成的检测技术。

4 提高高压开关柜绝缘性能的措施

提高高压开关柜绝缘性能的措施主要有以下几个方面：

(1)制造厂商应严格按照国家标准制造。同时要保证配套附件的制造质量要求，以及装配工艺要求。

(2)为减少外界环境对高压开关柜绝缘性能的影响，要保证开关室内的通风，严格控制灰尘量、湿度和温度。另外要防止小动物误入，造成电器设备的损坏。

(3)加强高压开关柜的维护。及时对绝缘层上的灰尘进行清理。当发现绝缘层有破损时要及时的采取补救措施。定期对高压开关柜的绝缘性能进行检测。

5 结语

本文主要研究了高压开关柜存在的绝缘问题及对策。高压开关柜的绝缘性能不仅是确保设备正常运行的关键因素，也是确保设备安全运行的重要保障。首先介绍了高压开关柜存在的绝缘问题并分析了造成绝缘事故的原因;其次讨论了几种检测高压开关柜绝缘性能的方法;最后，给出了提高高压开关柜绝缘性能的措施。通过对高压开关柜绝缘性能的改善，可以提高设备的安全稳定性能，防止发生设备爆炸等安全事故。

[1]编委会.高压开关柜安装、调试、运行与维护手册[M].北京：中国电力出版社,2005

[2]叶国栋.现场局部放电试验中干扰源的识别和采取的对策[J].安徽电力,2006,23(3)：31-33

[3]王茂成,吕永丽,邹洪英.10KV绝缘导线雷击断线机理分析和防治措施[J].高电压技术,2007,33(1)：102-105.

[4]郑庆伟.高压开关柜绝缘故障原因分析[M].北京：电气设备装备出版社,2010.

戎学锋(1965—),男,大学本科,电气工程师,国网浙江省电力公司舟山供电公司,电力经济技术研究所,配电网规划管理工作。