浅谈电力系统中高低压开关柜的检验技术

刘宽 朱光远 于祥宏

摘 要 高低压开关柜在电力系统中发挥了非常重要的作用，为了确保高低压开关柜的可靠性和安全性，对高低压开关柜进行电气性能检验是必不可少的。基于此，本文探讨了高低压开关柜电气检验项目。

关键词 电力系统;高低压;开关柜;检验技术

1 电力系统中高低压开关柜的检验的重要性

国家标准GB/T11022、GB7251.1等明确规定了高低压开关柜电气性能的检验项目，包括例行检验项目和全面形式检验，其中，例行检验主要是检验开关柜在制造过程中材料、元器件、结构以及工艺等是否符合设计要求，不会对产品的可靠性与性能产生影响;形式检验主要是检验开关柜的性能与额定值是否达到国家标准，是否符合设计要求，但部分形式检验会对产品的可靠性与性能产生影响。高低压开关柜的电气性能直接影响着其正常运行，因此，国家标准不断对电气性能要求进行完善[1]。

2 高低压开关柜的电气检验项目

2.1 绝缘性检查

绝缘性能是高低压开关柜电气性能的重要指标，是例行检验与形式检验不可或缺的检验项目。国家标准中的工频耐压实验是例行检验和形式检验都必须做的项目，通过对电压值与施加电压时间进行实验，不仅可以考核及验证产品相间与相对地间和断口间的绝缘性能，而且还能够等效考核及验证在具体应用过程中，产品承受长期通电发热或操作过电压时，以及绝缘件表面受尘埃与水气侵蚀时导致的绝缘下降情况下能够具有的绝缘性能水平。国家标准规定冲击耐压试验只是形式检验项目，主要由于该试验受到试验条件及设备等因素的制约。在规定的安装类别条件下，冲击耐压试验对产品应能承受的由于操作过电压或雷击而出现的脉冲型高电压进行考核验证。由于除了操作过电压，在电力系统中，谐振过电压的影响越来越严重，类型复杂性增强，一般包括参数谐振过电压、铁磁谐振过电压以及有线性过电压等，此外还需将中性点接地方式考虑在内，且过电幅值日益升高。

2.2 短路性能检验

当电力系统当中出现过载或短路等状况时，需要对电力系统进行短路性能的检验，高低压开关柜可以在短时间内接通故障电流，在这一过程当中，对故障电流的额定短时耐受电流进行实验，对额定短路断开能力也需要进行实验，在接通和断开使用开关柜内部元件的过程中，断路器能够较快地完成这一工序，所以，需要认真考量额定短时耐受电流的能力。开关柜能够耐受的不超过额定值的短路电流所产生的焦耳热是额定短时电流的耐受能力，此过程产生的热应力，如果遭遇短路状况，电流达到几十千安倍，能够持续很长的时间，在这一过程中，绝缘体会迅速老化，直接降低了绝缘体的绝缘能力和绝缘水平，在90度的高温下，材料的机械性能会导致材料发热，并且绝缘体变形，接触电阻不断增大，此时短路电流产生的电动力会造成开关柜内部的绝缘体损坏，从而导致绝缘体断裂，在实验过程中，改变原有的爬电距离和电气的间隙来降低绝缘体的绝缘水平，额定短时耐受电流的能力的提升，对提升能够保证高低压开关柜的安全性，在实验条件下，通过模拟管路系统，制定有效的额定电压数值，来保证高低压开关柜的安全有效运转。在额定短时耐受电流的性能检验当中，必须重视高低压开关柜性能的检验，因为高低压开关柜的性能直接会影响供电系统的稳定性，在进行短路实验的过程当中，必须有效模拟短路发生的极端情况，极端环境的模拟能够准确判断事故发生的环境，为开关柜的运行创造稳定的环境，短路問题会直接降低高低压开关柜运行的可靠性，由于这一实验对实验条件和实验设备有很高的要求，一般情况下普通的生产企业和检验机构的无法满足实验条件，所以，短路性能实验是形式检验项目。

2.3 温升检验

温升检验也是必不可少的检验项目，该试验主要是考核并验证在长期承受额定电流工作情况下，产品规定部位的温升情况，是否满足标准规定的温升极限，同时检验产品铁磁与载流部件损耗产生的发热是否损坏载流部件或相邻部件、是否会使产品绝缘水平降低、是否会对产品性能产生影响。高低压开关柜长时间进行额定电流工作会出现温升，在温升过程中会产生一定的热量，虽然这是一个相对较缓慢的影响过程，然而若开关柜的温升超出了允许值，则会加快绝缘件的老化速度，导致产品的绝缘水平快速下降，提前降至正常耐受值之下，存在重大隐患。开关柜的结构、载流部件连接以及主电路界面等是温升的主要影响因素，基于开关柜结构、主电路载流界面定型，以及内部元部件的温升达到标准规定，只需要通过型式试验对开关柜整机的温升进行检验，判断其是否达到标准规定。此外，温升试验有多个条件限制，如试验设备、多种标准连接电缆或铜排等，因此，温升试验只能列入形式检验项目，不能列入例行检验项目[2]。

3 高低压开关柜安装工艺的研究及加强

3.1 加强相关技术人员的培训

对安装高低压开关柜进行操作的技术人员的综合素质会直接的影响安装的质量以及高低压开关柜运行的质量。因此，需要制度提高相关技术人员综合素质的措施，主要方案就是进行相应的培训，培训的内容包括先进原理、技术、操作以及注意事项等，鼓励相关技术人员进行学习以及自我提高，在培训过程中以实际操作引导以及训练为主，从而使得相关技术人员的安装技术在实质上得到提高，在实际安装过程中进一步加强对于安装的重视程度以及安装的精准程度。

3.2 加强相关技术人员对于安装安全性的重视

电力部门需要实际的认识到高低压开关柜在电力运行过程中的重要性，从而加强在该方面的管理，制定应的管理制度以及培养相应的管理人员，制定相应的操作规范以及技术要求，制定相应的奖罚制度等，在强制的控制过程中使得技术人员养成良好的操作习惯以及增敬爱工作热情，并逐步形成安全的意识，从而使得高低压开关柜的安装质量进一步提高。

4 结束语

总之，电气性能的检验是检查开关柜设计与制造是否符合标准的一个重要步骤，也是保证安全柜得以正常运行的一个保障，所以通过对绝缘性能实验，短路性能试验以及温升试验，进行探索和分析确定开关柜能够满足使用的标准以及需要保证开关柜运行有良好的环境，通过相关人员的努力与监督，更好的支持我国电力系统的运转。

参考文献

[1] 马宏.高低压开关柜电气检验项目分析[J].电工电气，2015，（12）： 56-58.

[2] 李云忠.浅谈高、低压开关柜的安装[J].电子世界，2014，（12）：319.