10kV环网柜常见问题分析与措施

邱梓华

摘要：10kV环网柜现阶段已经成为城市环网供电的重要节点，它能否安全运行直接影响电力企业的供电质量。10kV环网柜在实际工作过程中会出现各种类型的故障，从而造成供电可靠性的降低。本文对10kV环网柜的分类及特点做了概述，并对10kV共箱式环网柜较常见的问题进行了分析。

关键词：环网柜；10kV；SF6；措施

0引言

10kV环网柜具有全封闭、绝缘性高、方便安装和维修、体积小、安装方便灵活等诸多的优点，现阶段已经逐渐成为城市重要的供电节点。但在其运行过程中如果出现问题无疑对电力系统造成或大或小的影响。因此认真对10kV 环网柜出现的问题进行分析并提出相应的解决措施，才能达到保证供电可靠性的目的。

1.环网柜分类简介

环网柜简单而言就是一组为环网供电的高压开关设备，它的核心部分主要由负荷开关 熔断器和熔断器组组成。现阶段10kV环网柜一般使用三相联动的SF6 气体的空气开关或者是断路器，因为使用性能好的弹簧能够有效的使开关分开从而保证环网柜及时的做出反应。

环网柜分为很多种，一般按照绝缘类型可以分为空气绝缘环网柜和SF6绝缘的环网柜两种。以上两种环网柜能够实现对于线路上电流的接通和关以及实现在出现问题时断开工作的变压器和短路电流，它可以对电力系统起到有效的控制和保护作用。另外，按照工作地点分为户内环网柜和户外环网柜，按照在环网i中的使用位置不同可以分为进线环网柜、出现环网柜和联络环网柜等，如果按照开关设备分类，可以分为负荷开关柜、断路器柜、GIS等。

10kV气体绝缘共箱式环网柜（常称为：共箱式环网柜、全绝缘柜），它具有结构紧凑、体积小、重量轻、全天候、扩展性好、组合灵活、免维护等特点。按功能分类，可以分为负荷开关柜、断路器柜、组合电器柜、电缆连接柜、高压计量柜等。

共箱式环网柜由于采用了SF6气体作为绝缘介质，绝缘性能远强于空气，全绝缘柜的电气间隙远小于半绝缘柜，因电气间隙小，全绝缘柜尺寸远小于同电压等级的半绝缘柜，占地面积小。

全绝缘的开关和所有带电部件被永久性封闭在充有SF6气体的不锈钢壳体中，压力恒定，不受海拔影响。同时，可以在地下室等潮湿空间内使用。

由于共箱式环网柜具备上述这些特点，使得其广泛应用于户外电缆分支箱、预装式箱式变电站。

2.10kV气体绝缘共箱式环网柜常见问题综述

10kV环网柜的运行状态直接关系到电力企业的供电质量，因此我们必须努力保证10kV环网柜正常工作。但是环网柜还是会出现一些故障，常见的故障一般有环网柜套管与电缆的连接问题，截流回路和断路器拒动问题和绝缘故障等等。当前，10kV共箱式环网柜在的城市配电网的占有率较其他环网柜高，就深圳地区的情况而言，其所担任的重要角色不言而喻，其安全可靠运行直接关系用户的可靠供电。

2.1 环网柜套管与电缆的连接问题

从最近发生的十几起环网柜运行过程中出现的故障分析来看，大多数的故障是电缆和环网柜的套管的相互连接处的问题。现阶段我国使用的10 kV 环网柜以及电缆上的T型连接头主要来自欧洲。因为欧洲大多数使用单芯的电缆，这样就很容易固定和安装，电缆的接线端子和环网柜的套管连接紧密，因此不会发生热故障而且单芯电缆不会向套管施加扭曲力。与单芯电缆相比我国普遍采用的是三相三芯的电缆安装过程难度也相应的增加了。

由于适用于单芯电缆环网柜的电缆室高度很低，这样就明显的不适合三芯电缆的安装且无法保证安装的精度。因此要适当的加高电缆室的高度。另外，三芯电缆使用外护套进行相关的固定，三相电缆之间无法保证绝对的固定。即使是三相电缆已经连接好了，但是由于电缆相对较粗，在自身重量或者是风力等外力的影响下会产生扭曲力矩将直接传递到套管部位。在三芯电缆的安装过程中需凭借外力对三相的电缆进行固定，然而当三芯电缆固定好后电缆内部的应力会逐渐的释放最终作用到套管上，对套管造成一定的伤害。

当三芯的电缆接线端子一旦压接后电缆的长度就被固定了，而且由于单相电缆的长度短，一旦出现误差无法轻易的加以弯曲，例如一旦T 型插头无法一次安装到位就必须对电缆进行外力的操作，这将造成套管受损或者是接触不良等问题。

2.2 潮湿工作环境下的常见问题

10kV共箱式環网柜虽具有可全天候工作的特性，但长时间在潮湿环境下工作，尤其是在深圳这种沿海地区，柜体等金属部件还是比较容易锈蚀。

环网柜与电缆沟之间的封堵不严密，电缆沟内的湿气容易进入环网柜，进而水分凝结，面板上的故障指示器、带电指示器和操作机构容易生锈，操作时容易出现卡死等现象，同时由于湿气进入环网柜，柜体、底板容易腐蚀生锈，降低环网柜的使用寿命。

2.3 SF6气箱故障

SF6气箱故障的主要情况为全密封的SF6气箱因为各种原因发生气体泄漏，造成气全密封气箱内SF6气体密度不够，最终导致开关在正常运行或操作过程中，开关动、静触头间发生短路故障，引发事故。

气箱发生泄漏的位置多位于电缆桩头，主要是电缆安装过程中的不规范，造成桩头受力较大，造成气箱与电缆桩头处出现裂纹，导致SF6气体泄漏，因此气箱故障还是施工工艺不良的一种表现；另一种原因是由于环网柜本身的工艺问题，某些位置密封不良，引起的泄露。

2.4 绝缘故障问题

绝缘故障对环网柜设备的影响很大，一般而言造成绝缘故障的原因可分为两种—内部原因和外部原因。内部因素是指环网柜开关柜的质量问题，由于安装工艺有限造成很多的设备安装不符合规范标准，最终导致爬电距离无法达到安装要求从而出现问题。还有就是，环网柜的通风环境必须要好，使爬电距离达到规定的要求值。但是在具体的实施过程中，由于各种原因环网柜有时要进行一定的缩放，从而造成空气间隙不足无法达到绝缘的要求。另外，环网柜的接触不良会导致温度的快速上升，发生短路故障。

外部原因的故障通常是由雷电过电压造成的，雷电过电压虽然持续的时间比较短，但是电它的破坏力非常的强。雷电过电压一般分为直击雷过电压和感应雷过电压这两种。直击雷过电压指的是雷电直接击中电力系统中的某些设备，从而引起的过电压。直击雷过电压的瞬时电压很大，会对环网柜造成极大的危害，從而导致供电系统无法正常的运行。感应雷过电压是指环网柜设备虽然未直接受到雷击的但是受到打雷时周围电磁场影响而产生的过电压。

2.5 电缆终端头故障

现阶段，10kV共箱式环网柜常见的故障还有由于电缆终端头的制作工艺或质量问题而引起电缆终端头击穿，引起环网柜故障。

3.类似问题解决办法及预防

3.1提高10kV环网柜电缆室的高度

一般SF6网柜电缆室的空间比较狭小而且高度比较的低，这样对于三芯电缆的T型接头的安装却非常的困难，尤其是对于横截面积比较大的电缆而言安装就更困难。因为T 型电缆的连接头三部分要安装在电缆室中，而且电缆芯的长度有限电缆芯非常的硬，另外施工现场环境相对恶劣因此不容易把T 型电缆连接头准确的安装到位。因此我们应当适当的提高10kV环网柜电缆室的高度。

3.2 采取自然通风手段或安装除湿装置

目前，防止湿气进入环网柜，比较有效的方法是在电缆室底板上用密封防火材料进行封堵，既可以防止潮湿空气，还能实现防止小动物的功能，可谓一举两得。

室内环网柜可以采用除湿设备进行除湿；户外电缆分支箱可以适当的增加基础高度，在基础的四周设置一定数量的散热透气孔，便于电缆沟井内的湿气排出，但开孔不宜过大，同时要考虑防小动物措施；如电缆分支箱设有PT且现场条件允许，可装设除湿装置。

3.3 努力做好相关绝缘防护工作

在环网柜故障中绝缘事故占了很大的比例，除了设备自身的质量外环网柜的安装工艺也会影响到缘性能。首先我们应当选择质量合格的设备和材料，因此一定把好质量关。另外相关的工作人员必要严格遵守有关规程条例，对过电压保护的技术管理规范加以强化，认真操作。一旦检查出有不符标准设备或者是材料，必须及时更换。对于一些要绝缘保护却经常忽视的设备，要做好绝缘防护定期的检查。除此之外，工作人员应该定期的对设备进行相关测试，保证设备状态良好。

3.4 做好电缆终端头制作工艺管控和日常管理

为避免电缆终端头发生故障引发环网柜故障，首先我们应当选择质量合格的电缆终端头。电缆终端头制作过程中，施工人员必要严格遵守有关工艺要求进行制作，验收人员也要严把验收关，避免电缆头带病投运。

同时，运维单位应建立电缆终端头台账，对运行过程中出现问题的电缆终端头进行归类分析，这样可及时发现产品的家族性缺陷，避免同类型问题再次出现。

4.结语

10kV气体绝缘共箱式环网柜以其独特优势在各地城市电网系统已得到广泛应用，并逐渐在配网系统中起到重要的控制和保护作用。本文针对以上问题上文提出了相应的预防措施，希望能够达到能降低运行中环网柜的故障率提高供电可靠性的目的。

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