
如何提升中壓開關(guān)柜的絕緣能力
1、對(duì)中壓開關(guān)柜而言,其絕緣性能如何關(guān)系整個(gè)開關(guān)柜是否能夠正常使用。因此,從專業(yè)領(lǐng)域,我們一般可將絕緣性能作為一項(xiàng)衡量開關(guān)柜質(zhì)量的重要標(biāo)準(zhǔn)。但從目前情況來看,許多廠家過分注重短期效益,盲目的降低了生產(chǎn)成本并將一些不符合絕緣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求的產(chǎn)品流入到市場中,對(duì)于設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成了嚴(yán)重的影響。本文側(cè)重針對(duì)絕緣事故的原因就如何提升中壓開關(guān)柜絕緣能力展開探討。
2.常用的絕緣方式及絕緣技術(shù)
目前,常見的中壓開關(guān)柜絕緣方式可分為柜內(nèi)空間的絕緣和內(nèi)部組件的絕緣。前者,主要多采用六氟化硫氣體來提高開關(guān)柜的穩(wěn)定性和安全性,從而給予操作人員一定的安全保障。而內(nèi)部組件的絕緣多采用橡膠和陶瓷等材料進(jìn)行部件之間的絕緣,能夠保障較長時(shí)間的絕緣性能。
此外常用的中壓開關(guān)柜復(fù)合絕緣技術(shù),主要有以空氣絕緣、氣體絕緣和“固體一氣體一真空”為主體的復(fù)合絕緣技術(shù)。其一,以空氣絕緣為主體復(fù)合絕緣技術(shù),一般我們采用空氣作為主要絕緣介質(zhì),并輔助以環(huán)氧樹脂作為絕緣介質(zhì),可以有效地減少放電距離,提高它的絕緣能力。其二,以氣體的絕緣占主導(dǎo)作用的復(fù)合絕緣技術(shù),它是把常用的絕緣介質(zhì)用普遍認(rèn)為絕緣能力更強(qiáng)的六氟化硫氣體所代替,并采用固體絕緣隔板對(duì)放電線路進(jìn)行絕緣。其三,固體一氣體一真空的復(fù)合絕緣技術(shù)。在操作之初,采用一定固體絕緣材料將中壓開關(guān)柜外部表層進(jìn)行澆筑,并采用六氟化硫氣體縮短放電間隙,又可以使得開關(guān)柜的體積減小。但由于實(shí)際制作難度大并未得到廣泛應(yīng)用。
3.中壓開關(guān)柜的絕緣事故分析
在現(xiàn)場,中壓開關(guān)柜出現(xiàn)的關(guān)于絕緣的故障種類較多,比如因雷擊產(chǎn)生過壓發(fā)生的閃絡(luò)擊穿,外絕緣、內(nèi)絕緣對(duì)地發(fā)生的擊穿、線路間的絕緣弧光擊穿和瓷瓶套管與電容套管發(fā)生的污閃甚至爆炸。另外,還有電流互感器閃絡(luò)與提升桿的閃絡(luò),嚴(yán)重時(shí)發(fā)生擊穿甚至爆炸。目前,中壓開關(guān)柜因絕緣而發(fā)生的故障有:
3.1 空氣和爬距的間隙未在規(guī)定范圍
兩者之間的間隙不符合要求,致使開關(guān)柜的絕緣發(fā)生損壞,造成事故發(fā)生。尤其是手車柜,為了降低成本,制造企業(yè)盡可能減小柜體的寬度,同時(shí)還急劇減小柜內(nèi)的電氣設(shè)備之間的相距,包括對(duì)地距離,而最終把柜體的絕緣和內(nèi)部各電氣設(shè)備的絕緣及與此相應(yīng)的改進(jìn)方法忽略了。
3.2 柜內(nèi)的絕緣材料選擇不盡合理
一些企業(yè)為了暫時(shí)的降低成本,選擇酚醛樹脂的絕緣材料,這種材質(zhì)易吸潮,設(shè)備運(yùn)行后絕緣大打折扣,引發(fā)電氣故障。規(guī)范中要求絕緣材料應(yīng)有良好的憎水能力和耐污穢性,且不易老化,最后要在運(yùn)行中驗(yàn)證[1]。
3.3 工藝差及制造質(zhì)量不佳
開關(guān)柜的耐壓性能與裝配和制造中的質(zhì)量水平密切相關(guān),比如,選用的螺絲大小不合理或不規(guī)格,螺絲緊固后的螺絲桿超出螺母距離較大[2];又如,個(gè)別的支持瓷柱的緊固底板是“丁”字形,同時(shí)對(duì)其特殊處理,造成了絕緣距離不符合要求,且使電場不均衡。支持的瓷柱穩(wěn)定性較差,質(zhì)量不佳,容易在短路時(shí)斷裂。
3.4 雷擊原因?qū)е碌倪^電壓
雨天的雷擊原因?qū)е碌倪^電壓是造成開關(guān)柜爆炸的重要因素,一般可分為感應(yīng)雷引起的過電壓和直接雷引起的過電壓。這兩種過電壓都會(huì)致使開關(guān)柜發(fā)生閃絡(luò)現(xiàn)象,從而破壞開關(guān)柜的絕緣能力,降低開關(guān)柜日常運(yùn)行的穩(wěn)定性。
3.5 環(huán)境條件的影響
惡劣和復(fù)雜的運(yùn)行環(huán)境是致使開關(guān)柜發(fā)生閃絡(luò)進(jìn)而發(fā)生事故的又一個(gè)主要原因。尤其在高粉塵、高溫、高濕度、高震動(dòng)的環(huán)境中,開關(guān)柜的電氣部件容易發(fā)生松動(dòng),其物理性能急劇下降,設(shè)備表面的絕緣也迅速降低,使得污閃和短路發(fā)生的概率和效果大大增加。
4.提高中壓開關(guān)柜絕緣能力的方法
為了提高中壓開關(guān)柜的絕緣水平,增強(qiáng)其穩(wěn)定運(yùn)行的能力,需要采取切實(shí)可行的方案來達(dá)到目的。應(yīng)重視這種技術(shù)方案的選擇,并且需要在日常維修維護(hù)中,增強(qiáng)檢修與巡視的力度,我們總結(jié)一下技術(shù)方案供大家參考。
(1)應(yīng)嚴(yán)格按照GB/T311.1-1997《高壓壓輸變電設(shè)備的絕緣配合中的耐受IU技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)NDL/T593—19966高壓開關(guān)設(shè)備的共用訂貨技術(shù)導(dǎo)則》中的相應(yīng)技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)和制造中壓開關(guān)柜,以其保障良好的絕緣水平。
(2)在中壓開關(guān)柜的制造和生產(chǎn)中,要選擇相應(yīng)的專用配件,同時(shí)應(yīng)選取良好憎水性和阻燃性能的原材料[3],特別要大量選擇高性能、新型配方的環(huán)氧樹脂絕緣材料,在不影響開關(guān)柜內(nèi)部的空間尺寸和體積要求前提下,進(jìn)行較大的爬距絕緣元器件的制造、組裝及初始的設(shè)計(jì)。
(3)推薦開關(guān)柜生產(chǎn)加工時(shí),在外絕緣外露的環(huán)境中,實(shí)施耐壓試驗(yàn),使得開關(guān)柜有著較佳的環(huán)境適應(yīng)能力,保障長期應(yīng)用的穩(wěn)定性。這樣通過對(duì)生產(chǎn)過程中的開關(guān)柜的耐高實(shí)驗(yàn),不僅能夠提升其適應(yīng)能力,更能夠給予操作人員安全保障。
(4)為了增強(qiáng)開關(guān)柜的實(shí)際運(yùn)行穩(wěn)定性,可以選擇熱縮橡膠進(jìn)行嚴(yán)密包扎的35kV中壓開關(guān)柜內(nèi)的帶電元件,經(jīng)過這種處理,避免和預(yù)防了開關(guān)柜的內(nèi)部帶電體的外裸而帶來的工作不便和人身安全事故。并且減弱和延緩了有害氣體對(duì)柜內(nèi)電氣設(shè)備的腐蝕和污閃危害,極大地增強(qiáng)了開關(guān)柜的絕緣水平。
(5)采取先進(jìn)的開關(guān)柜元件的生產(chǎn)工藝技術(shù)和制造方法,并配置元件集中化的裝配技術(shù)措施和復(fù)合化設(shè)計(jì),采取適合的開關(guān)柜絕緣設(shè)計(jì)方法。例如,KYN型開關(guān)柜的TA套管的觸頭盒和絕緣子即為選擇組合結(jié)構(gòu)適配的絕緣配合來增強(qiáng)其絕緣水平。
(6)做好中壓開關(guān)柜中的開關(guān)器件的匹配和選取,特別是TA(TV),則應(yīng)選擇伏安特性較佳的產(chǎn)品,并使用防火性和絕緣性俱佳的隔板。
(7)開關(guān)柜的組裝、投入和使用,始終要按照相應(yīng)的規(guī)范執(zhí)行,為了避免事故的發(fā)生,應(yīng)提高開關(guān)柜制造過程中的質(zhì)量監(jiān)督。其內(nèi)部的金屬骨架和配置在開關(guān)柜中的電氣組件的金屬支架,要依據(jù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)來進(jìn)行接地,并和接地體可靠連接。
(8)保障開關(guān)柜有著良好的運(yùn)行環(huán)境,組裝中的孔和小洞均應(yīng)堵住,預(yù)防金屬體和小動(dòng)物及其潮氣進(jìn)入開關(guān)柜內(nèi),致使開關(guān)柜絕緣降低。另外抽風(fēng)機(jī)和通風(fēng)窗的隔離間,需裝設(shè)濾網(wǎng)或網(wǎng)柵,使灰塵進(jìn)入很少,提高通風(fēng)水平。對(duì)特殊環(huán)境下,容易濕氣入侵的開關(guān)室可裝設(shè)專門的去濕裝置,進(jìn)而增強(qiáng)開關(guān)柜及其電氣部件的絕緣能力??蛇x擇倒漏斗型亦或是阻燃料型的密封件封堵進(jìn)出開關(guān)柜的柜口和電纜孔,不讓小動(dòng)物和濕氣進(jìn)入中壓開關(guān)柜中。要制定細(xì)致明確的開關(guān)柜的檢修與維護(hù)準(zhǔn)則、條例,且在實(shí)際的工作中,把相應(yīng)的條例和技術(shù)保護(hù)措施落實(shí)到實(shí)處,做到獎(jiǎng)懲分明,要求逢停必清理,達(dá)到5S標(biāo)準(zhǔn),使得中壓開關(guān)柜能夠運(yùn)行在良好的環(huán)境和完善的制度體制下,保證其絕緣水平,避免和減少電氣事故的發(fā)生。
5.結(jié)語
目前尚有少部分的開關(guān)柜生產(chǎn)廠家對(duì)開關(guān)柜的絕緣標(biāo)準(zhǔn)和絕緣方式不甚了解,需要規(guī)范和加強(qiáng)。對(duì)于多數(shù)廠家而言,他們對(duì)各種相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)非常熟悉,只是為了降低成本,基于經(jīng)濟(jì)利益的考慮,降低了開關(guān)柜在安裝和運(yùn)行中的絕緣性能的考慮,發(fā)生了許多嚴(yán)重的后果和電氣事故,使得損失更為慘重和持久?;诖?,生產(chǎn)廠家在設(shè)計(jì)安裝運(yùn)行中,應(yīng)著眼于全局和長遠(yuǎn)利益的考慮,把中壓開關(guān)柜的絕緣性能的提高放在優(yōu)先考慮的位置上,真正按照相應(yīng)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)來執(zhí)行,增強(qiáng)開關(guān)柜的絕緣性能,增長開關(guān)柜的使用壽命,最大程度地保障設(shè)備穩(wěn)定可靠地運(yùn)行。 ????