低压成套开关设备的绝缘配合原理及其检测探讨

摘 要：针对电气设备，其绝缘配合问题与其安全性、可靠性挂钩，是保障设备稳定持续运行的基础前提条件。其中，伴随着电力行业的持续发展，绝缘配合一直是社会各领域的研究重点。而在实际电力系统运行过程中，因设备绝缘系统故障而引发的电力安全事故并不少见。对此，将绝缘配合理念导入低压成套开关设备体系，研究电压、电流、频率与设备绝缘配合的关系，在分析绝缘配合影响因素的基础上指出低压成套开关设备绝缘配合的检测方法，旨在给予相关技术人员一定指导，并显著提升低压成套开关设备的绝缘水平。

关键词：低压成套开关;绝缘配合;原理;影响因素;检测手段

中图分类号：TM643

现阶段，伴随着电器产品的不断创新与普及，绝缘配合对于电气设备安全性和实用性的影响愈发明显。其中，围绕低压成套开关，其作为低压供电系统中负责电能分配、转换、测量、保护和控制工作的元件，始终具有较为突出的作用。因此，就低压成套开关的绝缘配合问题进行控制，能够保障整个低压供电系统的运行稳定性，有助于规避各种常见的系统运行故障，并促进电气行业的健康持续发展。

1 低压成套开关设备的基本概念和主要原理

围绕低压成套开关设备，其主要使用于低压供电系统之内来承担针对电能的控制、测量、分配、转换和保护，且包括居民住宅、生产车间及公共设施场所在内的活动场所均涉及对于低压成套开关设备的应用，而在实际应用过程中，低压成套开关设备能够保障供电系统运行的稳定性与安全性，确保使用者及操作者的人身安全、用电安全和财产安全，有助于促进整个电气行业的稳定健康发展。在此基础上，常见的低压成套开关设备产品一般可分为抽出式、智能型、固定分隔式、固定面板式、混装式等几种[1]。

此外，在低压成套开关设备使用过程中，需基于实际的使用环境与使用条件来选择恰当的特性绝缘材料，其中，所选择的绝缘材料既要符合设备的使用寿命要求，又要能够承受一定的强度和压力，在匹配设备使用目标的基础上达到一定程度上的绝缘效果。同时，低压成套开关设备的绝缘配合原则上与电工设备绝缘配合保持一致，均旨在通过控制设备的绝缘水平以确保设备的稳定运行，在此基础上，针对常规作业情况下的过电压与工作电压进行调节管理，并合理选择输电线路的材料，优化设备绝缘结构的设计方法，能够精确就包括设备电压数值、波形、时间在内的参数进行严格把控，最终确保设备的安全运行，保证设备的运行稳定性与高效性[2]。

2 绝缘配合的使用条件

在针对低压成套开关设备绝缘配合问题进行控制时，应理清电压、电流与频率三者之间的关系，明确绝缘配合的基本要点，进而保证设备的整体绝缘水平。

2.1 绝缘配合与电压的关系

在电气设备运行过程中，电压对于整个设备系统的影响是毋庸置疑的，而只有系统做好针对电压的控制管理，在保证电压稳定性的基础上为设备提供安全的运行环境，才能保障设备的运行质量。其中，不同情况下低压成套开关设备对于电压的需求存在一定差异，而根据实际情况判断生产电压、线路电压、设备电压是否合乎正常范围标准，是确保电气设备绝缘水平的关键所在。

2.2 绝缘配合与电流的关系

除电压外，电流对于低压成套开关设备绝缘水平的影响也相对较大，其中，电流决定了设备线路的散热频率和损耗总量，直接关系到设备正常运行情况下线路的运行效益，而通过就电流进行控制，能够提升整个低压成套开关设备的使用效益，并确保其满足可持续发展的电气技术应用原则。

2.3 絕缘配合与频率的关系

对于低压成套开关设备来说，不同的使用频率对于设备性能的要求往往不同，当使用频率较高时，设备损耗较多，因此既需要设备具有较高的质量性能，又需要依托完善的质量管理措施来保障设备的稳定运行;当使用频率较低时，设备的损耗较少，因此可适当放缓对于设备的质量管理。在此基础上，围绕低压成套开关设备进行绝缘控制时，应注重兼顾节能性原则与稳定性原则，在科学就设备参数进行调节并采取恰当控制手段的基础上达到最大化的设备运行效果。

3 绝缘配合的影响因素

3.1 设备运行环境

针对低压成套开关设备运行环境，包括气压、温度、湿度、日照、辐射在内的诸多因素均有可能对设备使用质量造成影响，进而影响设备的绝缘水平。首先，在不同海拔气压环境下，设备所承受的压力往往存在较大差异，而这会直接给设备带来线路电压与电流的变化，进而使设备受到不同程度的损坏;其次，针对不同温度环境，高温会导致设备过热而出现较大损耗，低温会导致设备运行效率显著降低;再次，基于湿度角度，不同湿度下设备的使用性能往往存在较大不同，而当湿度过高时，设备更加容易因环境影响而出现零部件腐蚀问题;最后，日照与辐射对设备的损耗主要体现在设备使用效率的影响之上，而若设备长期处于高辐射环境，设备的使用寿命会大大缩短，且绝缘控制的效果也会大大降低[3]。

3.2 设备使用管理

在低压成套开关设备使用过程中，操作人员的操作不当同样是导致设备绝缘配合问题产生的主要因素。一方面，针对设备使用过程，若缺乏完善的设备质量管理机制，不仅无法就设备潜在的绝缘问题进行控制，同时也有可能造成严重的安全事故;另一方面，从设计角度来看，由于欠缺对于设备绝缘配合的清晰认识，导致设计方案无法满足实际的设备运行环境要求，最终导致了各种绝缘配合问题的出现。

3.3 设备材料选择

上述提到，设备绝缘配合的要点主要包含设备的电压、电流和使用频率，而在不同设备使用材料支撑下，设备所能承受的压力往往存在较大差距。一方面，在低压成套开关设备长期使用过程中，考虑到设备材料需要面临各式各样的情况，且包括放电、热损耗、腐蚀、机械冲击在内的问题均有可能造成设备元件损坏，因此就设备材料进行合理选择往往十分关键，但从目前来看，能够用于低压成套开关设备使用的绝缘材料相对较少，究其原因，多与低压成套开关设备材料选择的要求较高有关;另一方面，在早期设备材料设计过程中，国际上针对相关材料性能的选取已经忽略了热应力等指标，但从实际来看，即使是现有不够完善的指标体系，我国绝缘材料也难以完全满足，最终并不能实现最优化的设备材料设计方案，并影响了低压成套开关设备的绝缘水平。

4 低压成套开关设备绝缘配合的检测方法

现阶段，基于长期的绝缘配合检测试验，冲击介电实验是低压成套开关设备的主要检测手段，能够应对不同种类的低压成套开关设备检测需求，技术适用范围较广，检测效果较为明显。其中，通过分析传统冲击电压实验，其操作流程与技术原理均较为简单，多依赖围绕设备进行不同程度上的电压试验来就设备的运行负载能力进行判断，即涉及了设备绝缘配合在电压层面的应用原理，在此基础上，针对不同实验组开展观测试验，通过观测设备的电容、电压波形变化，计算相对应的电压发生器使用效率，进行精确数据统计[4]。

对此，以某低压成套开关设备为例，开展模拟试验，得出下表所示的电压关系。其中，通过数据对比不难发现，在不同的冲击耐压试验开展下，不同额外电压设备所表现出的性能往往有所不同，这说明其所能承受的电压强度变化范围往往与自身的额定电压有关，因此，在实际设备检测试验过程中，应基于设备的额定电压来就相关的冲击电压进行调节，进而获取精确性较高的检测数据。

此外，需注意的是，虽然冲击介电试验对于低压成套开关设备的检测精确性相对较高，但由于其操作流程相对复杂，对设备使用性能具有较高要求，使得一些情况下不得不采用交流或直流电压替换冲击电压。其中，交流试验分为三个周波，在每个周波内计算相关的电压数据即可;直流试验每10ms施加电压一次，共施加三次，借助观察单位时间内的设备反映情况来判断设备的绝缘水平。

5 结语

总之，围绕现阶段我国低压成套开关设备发展情况，其在绝缘配合方面依旧具有较大的发展空间，因此，考虑到绝缘配合检测对于低压成套开关设备运行稳定性的影响，应加强对于相关技术理论的研究和实践，在有效应用至实际生产与检测中的基础上确保设备的安全稳定运行。

参考文献：

[1]刘广平，吕思洲，于国玉.低壓成套开关设备绝缘配合问题分析[J].企业技术开发，2017，36（2）：105-107.

[2]张健堃.低压成套开关设备绝缘配合问题分析[J].山东工业技术，2016（15）：254.

[3]李亚星.对低压成套开关设备绝缘配合问题的探讨[J].山东工业技术，2014（19）：8.

[4]童林杰.低压成套开关设备绝缘配合问题研究[J].科技资讯，2014，12（8）：110.

作者简介：蔡晓玮（1983— ），女，汉族，上海人，本科，工程师，研究方向：低压开关设备检测。