电气开关柜的发热问题研究分析

2024-01-31李昭辉

电气技术与经济 2024年1期

李昭辉

（陕西德源府谷能源有限公司）

0 引言

电气开关柜作为供配电中控制电能的主要设备，因此电气开关柜的安全、稳定、持续运行，成为一直关注的重点，主要是因为电气开关柜一旦产生故障，尤其是发热问题，不仅会影响自身的运行，还会给其他设备带来一定的影响，进而影响供配电的供电质量。对此，在电气开关柜实际运行期间，必须了解发热问题的成因，对以往的发热问题进行总结，提出有针对性的解决方法，从而保证电气开关柜的正常运行。

1 电气开关柜发热概述

电气开关柜属于电气设备的一种，如图所示，外线主要由柜内主控开关进入，并且进入分控开关，各个分路根据实际情况以及实际需求，进行合理设置，例如：自控、各种交流接触器、仪表、电动机磁力开关等。但是，根据需求，会设有高低压开关柜，并且设有高压母线［1］。

图电气开关柜

电气开关柜在实际运行期间，很容易产生头松动的情况，这样就会导致电气开关柜出现接触不良的现象，并且触头的位置温度也会呈现持续升高的现象，超出相关标准的问题［2］。电气开关柜长期处于这种环境下，热量堆积在开关位置，并且散发速度远远不及所产生热量的速度，周围温度随之升高，这样温度在达到一定程度以后，势必会发生发热问题。另外，电气开关柜在运行期间，如果闭合力度较差，开关长期处于未处理的状态，这样就会堆积大量的粉尘，对开关闭合就会造成一定的影响，电力传输也易受到影响，进而引发接触不良，并且触头温度就会呈现持续升高的状态。

2 电气开关柜发热问题的成因

2.1 设备以及元件质量问题

设备以及元件质量问题是引发电气开关柜发热的重要因素，例如：在安装期间，未能根据相关规范和要求展开安装工作，并且静触头容量未能符合制定标准，进而给电气开关柜发热问题带来隐患。就以10kV电气开关柜为例，下表为电气开关柜各个部件最大允许温度数值，如果设备和元件的各个质量达不到相关标准，或者安装期间，未能重视部件升温问题，这样就会导致接头过热，引发触热安全事故的产生［3］。

表开关柜各部件最大允许温升

2.2 触头设计安装不合理

其实，对于电气开关柜来说，触头设计作为十分重要的一项内容，但是在具体设计期间，经常没有有效落实相应的设计理念，触头的接触面就会缺乏一定的合理性，导致阻值增大，这样电流在实际的运行期间，就会出现损耗的现象［4］。另外，电气开关柜自身的质量，也是引发发热的重要因素，主要是因为静触头的容量与实际标准参数产生较大的异常，再加上未能按照相关标准完成设计安装工作，这样就会增加电气开关柜发热问题产生的可能性。

电气开关柜的触头如果出现氧化反应，这样也会导致发热问题的产生，并且在电气开关柜长期运行期间，使触头表面如果存在油污，未能及时进行清理，这样很容易因为电流增大，导致温度不断升高。再加上氧化反应，就会引发电气开关柜发热问题。

2.3 维护机制不到位

为了保证电气开关柜运行的效率，必须严格落实维护机制。但是，就目前情况来说，检修管理力度不足，未能定期进行周期性维护，这样就会无法及时发现其中存在的问题，进而增加电气开关柜发热问题的产生［5］。另外，如果对于电气开关柜检修的重视程度不够，一些线路和开关存在的隐蔽性问题无法及时发现和解决，长此以往，问题就会累积，最终影响了电气开关柜的正常运行。

3 电气开关柜发热问题解决措施

在了解电气开关柜发热问题的成因以后，就需要采取合理、有效的解决措施，解决电气开关柜发热所带来的危害，或者避免发热问题的产生，具体的内容如下。

3.1 规范设计标准和水平

在电气开关柜设计期间，需要结合实际情况，完善负荷统计以及负荷增长预测工作，并且需要结合负荷需求落实相应的设置流程。

需要强化负荷监测工作，主要是结合检测数据以及调研的相关信息，对设计方案进行调整和完善，这样可以实现分离调整负荷，以此保证操作流程的合理性。同时，这电器开关柜开关设备选择器件，需要根据相关标准，满足相应的技术要求，这样才能避免发热问题的产生。

结合电气开关柜应用的实际需求，提供开关柜接线图，落实标准规划设计，这样不仅可以满足特殊功能，以确保能为开关预留相匹配的流过容量，减少触头发热量问题的产生。

3.2 严格落实维护机制

为确保电气开关柜的使用效果，还需要制定合理的维护机制，从而实现良好的管理效果［6］。

在制定维护机制期间，需要根据相关标准，严格落实各项具体工作，尤其是新装和检修后的开关设备，可以借助交接验收环节进行有效的管理，根据相关标准，对检修工艺、试验流程等方面进行完善，确保电气开关柜处于正常的运行状态。

还需要保证触电组测定的合理性，主要是因为电气开关柜在使用期间，开关触头处于长期带电的运行状态。所以，应根据相关标准，对电阻进行检查，做好触指压力测试工作，一旦发现异常，应立即进行处理，从而降低发热问题的产生。

另外，还需要根据维修标准，严格落实周期性管理工作，并且在完成开关设备元件检测工作以后，需要对开关柜触头接触面的实际情况进行分析，一旦发现变色以及氧化等问题，应立即进行处理，从而提高电气开关柜的使用质量。同时，需要根据电气开关柜的运行状态，做好预防性试验检测工作，并且根据相关要求逐步进行检查，这样可以针对运行异常进行系统性分析，判断故障，做好全方位的维修［7］。另外，针对一些新的设备，为了避免衔接位置出现氧化问题，就需要接触面进行打磨处理，并且均匀涂刷绝缘漆，将杂质进行及时清除，做好螺栓安装工作以及氧化材料涂抹，避免产生氧化反应。

3.3 设备更新的及时性

为确保开关柜处于正常稳定地运行状态，就需要结合实际情况，对设备和元件进行更新，对于一些老化和损坏的元件，应及时进行替换，根据相关标准，合理完成线路的连接，从而保证线路的稳定性。同时，对于一些老化的线路，如果无法完全替换，这时也需要对新设备和旧设备的连接位置进行重点处理，从而避免发热问题的产生。另外，应结合实际情况，密封式接线柱进行合理的应用，并且为避免氧化侵蚀、杂质侵蚀等问题，可以利用全密封接线座进行有效的隔绝，还需要在接线座内部设置四个基础螺栓，并且根据相关标准拒绝操作，确保连接端子连接的合理性，这样可以从根本上解决，电机开关柜发热问题的产生［8］。

3.4 负荷输送的稳定性

在电气开关柜发热问题解决期间，负荷输送也是一项重点关注内容，主要是针对电路输送的相关要求展开合理的处理，并且对电流的变化进行调整，以此保证负荷可以控制在，设备允许的范围内。同时，如果运行环境较为特殊，需要对电流参数进行整合，这样可以对电气开关起到一定的保护作用。

4 案例分析

就以某地区35kV电气开关柜为例，在运行期间，发出警示信号，显示母线异常，这时值班人员立即展开汇报，调度人员立即抵达现场进行检查和维护。通过一系列检查以后，发现35kV电气开关柜的某位置车手刀闸和母线接线接触头的绝缘位置，出现异常情况，甚至呈现烧毁的状态，这时如果电流负荷参数相对较大的话，带电维修就会产生一定的风险性。对此，为了保证电气开关柜维修的安全性，将负荷电流进行转移，并且采取了临时断点抢修的方式，将静触头和母线连接板进行拆除，并且将对应的设备进行更换。另外，在操作结束以后，应当按照母线高压耐压试验的方式进行校对，只有符合相关标准以后，才能恢复电气开关柜的正常使用，减少安全隐患的产生。在故障解决以后，对故障的成因进行了总结，第一可能因为湿气导致故障的产生；第二，静触头接触点呈现发热的情况，导致接触不良，元件出现老化的现象，这样也会影响电气开关柜的正常运行。