摘要：由于变电站和配电设备经常被配电公司使用，高压开关柜的作用是非常大的。然而，当高压开关柜每天使用时，接触部位容易发生安全事故。事故原因包括接触松动、开关弹簧老化、外部环境差等。温度过高会使开关设备变形，使绝缘件变质，使绝缘性能下降。高压开关柜一旦出现发热问题，供电系统不仅无法可靠供电，还会严重损害供电公司的经济效益。因此，应制定预防和实施措施，提高高压开关柜的安全性，进而提高供电企业供电的可靠性和安全性。
关键词：高压；开关柜；局部放电；检测
引言
高压开关柜在电网中的应用越来越广泛。与传统的户外开关相比，封闭式高压开关柜在减少占地面积、防止设备腐蚀等方面具有更大的优势，但也存在着无法直观观察到的高扬程部件的其他温度劣势。在设备运行过程中，开关柜动、静态触点的接头可能由于各种原因引起发热。由于开关柜处于关闭状态，这些发热部位的温度不易观察，在大电流的作用下会长时间过热。随着时间的推移，绝缘部件和其他非导电部件的绝缘逐渐开裂，最终导致设备故障甚至损坏。保证电网系统非故障部分的正常运行，分析其发热原因，研究制定改进措施，具有重要的现实意义。
1、高压开关柜结构及工作原理
高压开关柜在电网系统中有多种类型。从结构上看，目前有KYN型金属铠装可拆式开关柜和XGN型金属封闭式箱式固定式开关柜两种。通常用真空灭弧器来灭弧。从结构上看，固定结构更加传统。这种结构要求电气元件固定在特定的位置，安装时更加稳定。可拆卸结构比固定结构更加灵活。可移动部分可用于电气元件。在该组件的设计过程中，必须保证相关部件的可移植性和可移动性。开关除了要达到用电设备以及安全标准同时，推入过程中还需实现五防联锁（防止误分、误合断路器；防止带接地线（开关）合断路器；防止带负荷拉、合隔离开关；防止带电（挂）合接地(线)开关；防止误入带电间隔）要求。从加工方式的角度看，包括以下三种类型：
(1)装配类型。这种方法有助于正常的处理。在加工过程中，喷涂后进行调整。容易出现调整。从形状和尺寸上看，误差小，空间小，然而，在某些情况下，焊接部分会影响结构的稳定性，从而降低结构的鲁棒性。如果零件采用高精度规格，经济成本会有一定程度的增加，目前，装配是应用最广泛的方法。
(2)焊接类型。焊接方法是最常用的加工方法之一。该方法操作简单，整体结构牢固。但是这种方法容易变形，调整困难，会对开关柜的形状有一定的影响。即使开关柜是在后期的维修阶段进行的，也会有一些困难。焊接标准化程度高，对相关人员的技术水平有一定的要求。
(3)混合加工方法。将上述两种方法结合起来，形成一种混合的处理方法。电焊是在机箱的连接处进行的。采用装配方法对变化部分进行强化，达到平衡效果。
2、高压开关柜实际温升超标原因分析
综上所述，通过对国产和合资开关柜的实际测量，测量结果表明，其温升严重超标，尤其是动、静态接触闭塞件和母线连接件的温升超标。通过对试验数据的分析，得出温升过高的主要原因如下:
(1)零件重要部位的导体材料不纯，导致电阻超标，发热严重。
(2)实际试验温升值高于型式试验数据。原因是型式试验是在实验室进行的，试验时间不超过8小时。试验时间短，不会产生积温效应。在实践中，开关柜通常24小时满负荷运行，温升的累积效应将非常明显。
(3)开关柜在安装和维护过程中安装不正确，工艺粗糙。在母线的加工和焊接中，如果连接面积小，或表面不平，处理不当会导致接触面积过小，接触不良，增加电阻，提高温度。
(4)接头处螺栓压力过大。由于工人们的误解，他们错误地认为螺栓在接头处越紧，连接效果越好，但实际情况完全不同。由于铝和铜材料的延性差异较大，当连接部分为铜材料时，螺栓压力过高。由于其良好的延性，铜材料将吸收多余的压力，并产生均匀的变形。
如果连接部分是铝制的，由于其延性较差，螺栓的过大压力会使螺母下的连接部分向下凹陷，螺母周围的连接部分向上翘起形成弧形表面。在严重的情况下，螺母下的连接部分会断裂。
(5)不同材料的膨胀系数不同。母线通常是铜或铝，螺栓通常是钢。铜铝母线的膨胀系数远远高于钢螺栓的膨胀系数。这样，两者在冷缩或热膨胀时的膨胀系数不同，两者之间就会有相对运动，即蠕变，即产生缓慢变形。当变形在关节处产生微小的间隙时，间隙在空气中逐渐被氧化形成氧化膜。这种恶性循环随着时间的积累，接触面越来越氧化，接触面越来越差，导致工作中出现严重的温升。负荷大时，甚至会烧坏。
(6)小车的动触点与静触点位置不对应，导致咬合不完全或咬合深度不够，接触弹簧张力不够，释放压力不够，触点镀银不均匀，镀层厚度小等，增加了接触电阻。接触弹簧材料包含一种磁导材料，在操作过程中产生涡流。增加的接触电阻和涡流在开关柜正常运行时产生大量的热量。
3、温升超标解决措施
3.1、引起温升的原因，应选用规格和性能良好的母线材料，采用高精度的机柜和母线加工工艺，合理的母线拧紧力矩，对墙体采用非磁性弹簧和非磁性不锈钢。电路板等降低加热程度的措施。
3.2、在开关柜的设计中，合理布置散热通道和母线，可以使产生的热量通过对流和辐射迅速消散，减少热量的积聚。
3.3、预防性试验
应定期对高压开关柜及内部设备进行预防性试验。这些测试是为了验证它们是否正常。试验过程中，应按有关规范操作。一旦在试验获得的数据中发现异常，就应结合历史数据进行相关分析。与其根据当时获得的一组数据做出草率的判断，还不如进行全面的分析来确定故障类型。另外，在测试及相关维护完成后，应及时进行恢复工作，将相关测试设备及开关柜内的所有连接点全部恢复完整，避免人为错误造成的巨大损失和安全隐患。
3.4、日常运行的检修
为了提高开关柜的运行效率，减少安全隐患，应做好开关柜的日常运行和维护工作。在具体维护过程中，应定期检查开关动、静态触点是否稳定，外观是否变色，触点及触点片是否光滑合格。维修完成后，为了保证开关柜及相关部件的效率和使用寿命，可以使用一定的导电膏来增加电导率，减少触点之间的电阻。如果设备正常工作，我们可以用红外线测温仪来检查触点和铜棒的温度。一旦实际温度过高(超过标准)，应先向上级汇报，以便正确调试负载并返回故障设备，应及时将故障设备取出，并尽快检查修复。
3.5、进行在线监测
在线监测技术是近年来才发展起来的。它依靠监控技术和计算机技术，对高压开关柜的实际温升监控效果非常好。为了提高开关设备的运行效率,更应该不断研究和开发先进的在线监测系统监测开关连接器、联系人、铜条和相关的辅助组件开关设备实时监控他们的操作是否正常,尤其是跟上的温度条件。在线监测可以将测量数据及时传输到监测计算机，相关操作人员可以对这些数据进行实时分析。另外，利用在线监测可以设置相应的预警值。当设备运行温度上升超过标准，很快就会造成设备故障，预警系统会提前报警，让工作人员及时采取应对措施，避免重大事故的发生。
总而言之，随着我国经济的发展，高压开关柜的数量也急剧增加，温度过度升高的现象日益突出。除了自身构件质量和安装工艺的缺陷外，内部通风系统的设计与柜体的环境也有着密切的关系。在解决开关柜温升的策略中，必须严格控制质量，严禁不合格产品。在安装过程中，必须对连接件进行处理，保证接触面光滑，同时必须加强日常工作。检测、维护和监测工作，将消除一切安全隐患，确保供电系统的安全稳定，为我国现代化建设提供可靠的能源供应基础。
参考文献：
[1]赵会锋.解决户内高压开关站凝露和温升的新方案[J].电子世界,2020(05):60-61.
[2]邓长征,杨楠,邓海峰,张楠,冯朕.基于COMSOL的10kV高压开关柜温度场仿真分析[J].电工材料,2020(01):32-36.