技術(shù)知識

開關(guān)柜（又稱成套開關(guān)或成套配電裝置），它是以斷路器為主的電氣設(shè)備；是指生產(chǎn)廠家跟據(jù)電氣一次主接線圖的要求，將有關(guān)的高低壓電器（包括控制電器、保護電器、測量電器）以及母線、載流導(dǎo)線、絕緣子等裝配在封閉的或者敞開的金屬柜體內(nèi)，作為電力系統(tǒng)中接受和分配電能的裝置，稱為金屬開關(guān)裝置，簡稱開關(guān)柜。

開關(guān)柜是一種電氣設(shè)備，開關(guān)柜外線先進入柜內(nèi)主控開關(guān)，然后進入分控開關(guān)，各分路按其需要設(shè)置。如儀表，自控，電動機磁力開關(guān)，各種交流接觸器等，有的還設(shè)高壓室與低壓室開關(guān)柜，設(shè)有高壓母線，如發(fā)電廠等，有的還設(shè)有為保主要設(shè)備的低周減載。開關(guān)柜的主要作用是在電力系統(tǒng)進行發(fā)電、輸電、配電和電能轉(zhuǎn)換的過程中，進行開合、控制和保護用電設(shè)備。

電力開關(guān)柜是電力系統(tǒng)中的作用是非常重要的。現(xiàn)代電力系統(tǒng)對電能質(zhì)量的要求越來越高，相應(yīng)地對開關(guān)柜的可靠性也提出了更高的要求。開關(guān)柜是一個復(fù)雜的系統(tǒng)，內(nèi)部有繁雜的部件。開關(guān)柜主要由斷路器、隔離開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)、操作機構(gòu)、互感器以及各種保護裝置等組成。這么復(fù)雜的部件加上彼此之間的電氣連接使得電力開關(guān)柜的有時會出現(xiàn)各種故障。

根據(jù)調(diào)查統(tǒng)計表明，開關(guān)柜的故障主要有：拒動、誤動故障；開斷與關(guān)合故障；絕緣故障；載流故障；外力及其他故障。開關(guān)柜的故障統(tǒng)計比例如圖所示。

通過上圖可以看出，開關(guān)柜的絕緣不良和設(shè)備老化故障在所有故障中占了很大的比例。絕緣不良跟設(shè)備老化也是彼此相關(guān)的故障，因為避免絕緣不良就在很大程度上降低開關(guān)柜 的故障率。

電力開關(guān)柜有時候會發(fā)出”嘶嘶”周期性的響聲，這種周期性響聲就表明開關(guān)柜內(nèi)可能出現(xiàn)了異常放電擊穿現(xiàn)象。這種現(xiàn)象就意味著開關(guān)柜有絕緣或接觸不良。在開關(guān)柜絕緣系統(tǒng)中，各部位的電場強度存在差異，某個區(qū)域的電場強度一旦達到其擊穿場強時，該區(qū)域就會出現(xiàn)放電現(xiàn)象，不過施加電壓的兩個導(dǎo)體之間并未貫穿整個放電過程，即放電未擊穿絕緣系統(tǒng)，這種現(xiàn)象即為局部放電。絕緣介質(zhì)中電場分布、絕緣的電氣物理性能等決定了發(fā)生局部放電的條件，一般情況下高電場強度、低電氣強度的條件下容易出現(xiàn)局部放電。雖然局部放電通常不會貫通性的擊穿絕緣，但是卻可能局部損壞電介質(zhì)，如果長期存在局部放電的現(xiàn)象，則基于特定的條件下會降低絕緣介質(zhì)的電氣強度。由此可見，局部放電屬于電氣設(shè)備中的隱患，其破壞過程體現(xiàn)出緩慢性、長期性的特點。

那該怎么能確定柜內(nèi)是否有放電呢？總不能靠聽聲音吧？因為聲音經(jīng)常會受環(huán)境影響而且有的放電現(xiàn)象產(chǎn)生的聲音很小，人耳幾乎無法察覺。開關(guān)柜內(nèi)部絕緣缺陷或老化、導(dǎo)電連接部分的接觸不良都可能引起放電現(xiàn)象，影響開關(guān)柜的安全可靠運行。

為了開關(guān)柜的安全工作，一般的措施是往開關(guān)柜中沖入SF6氣體，這種氣體具有高絕緣性，起到滅弧的作用，美中不足的是，SF6氣體會從開關(guān)柜中泄漏，造成周邊環(huán)境缺氧，從而威脅工作人員的人身安全。故需要實時監(jiān)測SF6氣體和O2氣體的濃度。