10kV环网柜的常见故障和预控策略研究

郭跃旭　郭跃辉

摘 要：文章在对10kV供电系统中常用的环网柜的结构特点以及作用进行介绍之后，分析其运行中容易出现的故障，并在分析其故障原因之后提出了相应的预防和控制措施，以供参考。

关键词：10kV环网柜;常见故障;预控策略

1、引言

10kV供电系统是目前我国城乡电网中的重要组成部分，因此其运行状况直接决定我国城乡电力用户的用电状况，影响供电系统运行的安全性和稳定性。而在上述供電系统中，10kV环网柜的应用越来越广泛，表现在城市电网中广泛应用时的高效和简便等优点。为了保证此环网柜以及整个10kV供电系统的安全和可靠运行，就需要做好相应的预控措施来减少其运行中常见故障的发生。

2、10kV环网柜概述

在10kV供电系统中，环网柜属于高压开关设备，其在具有容量小、分段比较多的环网开环方式的配电线路表现出具有确保供电质量以及保证供电系统安全等重要作用，其通常在钢板金属柜体中被设置并可以实现环网供电，或者是在拼装间隔式的环网供电单元中被设置，而且主要由负荷开关和熔断器等组成。分析环网柜运行中的特点，首先是可以对室外恶劣的运行环境起到抵御的作用。这主要是其在设计过程中是通过全军阿云和全封闭的结构形式进行设计。其次是具有较小体积和较轻重量的优点。这主要是在环网柜种的各个部件都按照一定的秩序紧凑排雷，实现了环网柜利用率和工作效率的提升。最后是表现出其设计结构不够复杂以及安装操作也相对简单的优点，在使用过程中也表现出具有操作简单和安全等优点，具有较高的可靠性。

目前比较常用的环网柜按照绝缘方式不同主要有空气绝缘和SF6绝缘两种方式，但是二者的功能相近，都可以对负荷电流起到分合的作用，以及对变压器空载电流和断路电流起到开断作用。因此，其可以在环网供电和终端供电中应用，其中的负荷开关主要有切断负荷、隔离电路以及可行靠接地三个工位，而为了保证上述三个工位的实现，也需要应用SF6式、产气式以及压气式负荷开关。

3、10kV环网柜的常见故障

3.1电缆故障

在环网柜设备安装中比较常见电缆接头故障，尤其是对于目前比较常用的进口箱式环网柜及其所用的电缆连接器，由于其采用欧式的设计风格，电缆结构为比较简单的单芯结构，固定安装比较方便，可以避免电缆和套管之间产生扭转力矩，同时也可以保证套管的终端装置具有良好的贴合性，有效减少事故发生概率。但是如果采用国产的三芯电缆，不仅安装操作比较繁琐，而且容易在运行中出现电缆连接的问题。这主要由于在对三芯电缆进行安装的过程中智能固定其外护套，此种单相固定的方式具有较差的可靠性，在运行过程中容易在自身重力影响下以及电源摆动过程中使其受到来自单相的扭矩作用。此外，在安装此类电缆的过程中需要借助外力来扭动电缆。但是由于长度的限制，在电缆安装过程中对核心阶段的精度有着较高的要求，需要通过加大调整力度的方式来防止套管破裂问题以及其他事故的发生。

总结电缆连接中的问题主要有环网柜和三芯电缆连接以及环网柜自身电缆头位置容易出现的故障两种。对于前者的来说，由于对二者进行连接时需要借助外力扭动并对程序进行核对，这容易在内部产生应力现象并且安装完成之后释放出来，这就会在力矩恢复的过程中导致裂纹问题的发生，甚至会造成高压短路问题。对于后者来说，在体积较小的环网柜中对电缆接头的制作质量要求较高，如果在没有处理好单体、屏蔽层以及半导体的情况下造成电缆接头爬电距离不达标而被击穿的问题。

3.2绝缘问题

在对环网柜进行多次开关操作之后，容易出现绝缘板和导电体之间出现松动而对其固定性造成影响的问题，这主要由于一些不确定的原因而导致线路受到震动冲击影响，这就会造成间歇性放电问题，但是由于这些部件都封闭在环网柜中的封闭空间中，因此上述现象难以被发现和及时处理，因此就会发展为放电电流将隔热板击穿等事故。在此绝缘事故发生时，持续的放电现象会造成电流互感器外绝缘的闪络问题，这就会导致相间或相对短路问题的发生。同时电弧还会对未被分离的各个部件中的裸露母线造成冲击危害，这就需要做好对环网柜的检测来消除以上安全隐患。

3.3母线连接故障

在此环网柜种所用的插拔式硅橡胶连接器表现出全绝缘和屏蔽的特点，因此也具有较高的导电可靠性，不容易受到外界环境的影响。这也使得其在运行中可以采取任意连接的组合方式，扩大了环网柜母线的应用范围。但是在气体泄漏问题发生时会降低环网柜的绝缘水平以及灭弧能力，这就会导致母线故障以及绝缘击穿问题的发生。

4、10kV环网柜故障的预控措施

4.1做好环网柜的维护工作

由于环网柜最大的特点就是在封闭状态中进行充气柜开关和环网柜的模块设计，并且在密闭的壳体中设置开关和带电元件，有效保证线路运行的可靠性和安全性。为此，在维护环网柜工作中，由于分支箱只有电缆分支的作用，无法对所有线路进行调节，因此应减少在主干网上使用分支箱。其次是做好对母线上PT的配置连接工作。再次通过一定数量线路的预留便于开断主干电缆以及并进新的环网柜。最后是做好对事故段的及时和准确查找工作，在电缆线路一侧进行故障显示器的设置，实现配电线路的自动化运行。

4.2电缆连接问题的处理

针对电缆连接问题，需要适当调整电缆环网柜的高度，这主要由于柜体空间会对其内部连接产生影响，因此可以通过此种方式来改善其安装环境，保证在足够的空间中设置电缆护套，同时也可以进行电缆芯长度的调整，保证与连接器匹配。还要对套管接触面的导电能力进行充分考虑。为了防止在出现电缆连接部位故障时缩小导电面积以及在密闭空间内由于热量无法及时排出而造成高温故障，就需要在环网柜内使用外径为32mm的铜管，保证电缆的截面棉结在240mm2或300mm2以上。

5、绝缘问题的处理措施

针对环网柜内部的绝缘问题，需要及时发现和处理，为了防止此问题的发生还需要在设备安装时尽量提升其绝缘性能，选择具有良好绝缘性能的材料。此外，保证导电体对相间和地的空气距离在125mm以上，绝缘材料的爬距也需要在230mm以上，瓷器部件在210mm以上。还要做好对支座绝缘子、断路器等绝缘重点部位的关注，对其中容易出现放电现象的位置进行明确。

6、结语

针对目前10kV供电线路中常用的环网柜来说，尤其其对供电系统的正常和安全运行起到关键作用，为此，针对其运行中容易出现的电缆连接、绝缘以及母线连接等常见故障，需要做好相应的预控措施，尤其要重点处理和预防绝缘问题，提升对10kV供电系统的维护水平。

参考文献

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