泰豪科技（深圳）电力技术有限公司 广东深圳 518110
摘要：在我国经济建设快速发展的背景下，电力能源需求日益增加，高压开关柜作为电力配电系统中的主要设备，使用数量随之增多。高压开关柜的运行可靠性直接影响着整个线路系统的安全性及使用效率。绝缘作为高压开关设备最基础的一项性能，却经常出现在各种安全事故中，绝缘事故所占的比例极大，造成事故后果严重。总结绝缘事故类型，探索分析事故发生原因，提出相应的有效防范措施，以提高开关柜及电网运行可靠性。
关键词：高压开关柜；绝缘事故；防范措施
引言
在开展高压开关柜绝缘处理工作时，应该严格控制好开关柜内绝缘元件的质量，对开关柜内部的绝缘元件进行绝缘处理，提高相关元件的绝缘性质。另外，还要对绝缘柜内部的污秽进行全面清理，对潮湿问题进行针对性解决，保证高压开关柜的干净和干燥，好绝缘化处理工作，实现高压开关柜的稳定运行。
一、高压开关柜常见故障
1.1分断故障
高压开关柜的分断故障主要包括关闭和开断故障，这种故障广泛存在于各种各样的断路器当中。例如，当断路器出现灭弧异常等情况，就会对高压开关柜造成不良的影响，从而使断路器不能顺利正常地工作。分断故障相对较为常见，所以往往需要针对故障进行进一步的判断，找出高压开关柜中产生异常的原因，切实消除隐患。
1.2绝缘故障
绝缘故障一般表现为绝缘子的击穿和高压开关柜放电，这种故障一般会破坏高压开关柜的绝缘性能，使高压开关柜在运行过程中的风险飙升。通过局部放电故障诊断技术可以针对高压开关柜的绝缘故障做出精确的诊断，从而预防高压开关柜绝缘故障。
1.3拒合事故与机械事故
高压开关柜无法分闸时拒合事故会发生，这与设备内部断路器失常有关，断路器无法闭合，导致开关柜分闸动作受到影响。
二、高压开关柜绝缘事故原因分析
2.1环境因素
高压开关柜的工作环境也是诱发绝缘事故的重要原因，高压开关柜的不同工作环境对高压开关柜的工作要求不同，所以，相同的高压开关柜不一定就适应不同的工作环境，这时高压开关柜的使用范围问题就显露了出来。比如，在一些潮湿环境下进行高压输电工作，这时对高压开关柜的耐高压性能就有了更加严格的要求，设备中不能容许有铁器的加入，因为铁器受潮很容易生锈，对一些合成材料来说潮湿的环境更容易使材料生锈，这就会导致高压开关柜设备的报废。设备在材料损坏的情况下不能够正常工作，就会影响到高压输电工作的顺利进行，诱发绝缘事故。所以对一些特殊的环境来说，必须采用特殊的材料制作高压开关柜，可以保证输电工作的正常进行，不然极可能造成高压开关柜的设备损坏。不同的工作环境对高压开关柜的工作要求不同，不能仅凭输电工程的需要进行高压开关柜的配置。输电工程的需要和工作环境的需要这两者要综合起来作为高压开关柜配置的要素，才可以保证输电工程的安全进行。在保证设备可以在工作环境中正常工作的前提下，高压开关柜的作用才可以得到完美的释放，达到控制高压输电工程要求的作用，最大程度上发挥设备控制输电工程进行的优势。
2.2设备质量问题
开关柜质量包含两方面内容，即元件质量和安装质量。投入使用前，需要对柜体进行耐压试验。试验是分别检测整体和局部的耐压性。大多数元件的耐压性都能过关，但整体耐压性的检测却达不到相关要求。最可能的原因就是元件性能不过关，进而降低设备的整体性能，因此需要改进元件制造工艺。导致装配质量低下的主要因素为：连接配件之间的螺丝紧固操作没有按照相应规则进行，完成紧固后螺杆长度过长；瓷柱与紧固底板相接处没有进行加固和绝缘等处理，设备运行时会出现局电场集中现象。此外，其他部件组装过程中，也存在很多不足。例如，设计机械连锁装置时，合闸和分闸构造相同，导致出现误操作现象，不利于维持开关柜的正常运转。
2.3爬距与间隙不足
正常电压供应下，相间电弧事故发生的主要原因是绝缘爬距、间隙不足。在此情况下启动开关柜，柜体绝缘层的保护机制较弱，达不到标准的绝缘等级要求，再加上内部元件材料有以次充好现象，极易引发绝缘事故。未严格按照设计规范进行组装，绝缘爬距明显不足，设备内部若出现电流泄露现象，将不能及时流入地下。泄露电流将出现在柜体表面，绝缘层受损，若此时内部电压过低，极易出现闪络事故，对开关柜的正常运行造成严重阻碍。
2.4工作人员操作不规范
规范地操作对输电工作的影响也很大，尤其是规范的对电力高压开关柜的操作。工作人员精准的操作可以有效地指挥输电工程的进行，而工作人员错误的操作也极容易诱发绝缘事故的发生，所以基层工作人员对建立高压开关柜的操作必须规范，并且有很高的操作水平，这样才可以让输电工作在人的指挥下进行，同时使电力工程带给人类的利益最大化。比如，在输电的过程中，电流电压的转化结束之后，输电开关打开而相应的配电开关没有及时进行正确的操作，这就会导致配电关系发生混乱，给那些需要高压的配电部分没有输送足够的高压电流，反而给那些需要低压的配电部分输送了高压电流。这就会导致输入电力能源的设备烧毁，影响输电工作的正常进行。像这样的操作问题是极为严重的操作失误，给输电工程带来了极大的不便，这是不允许发生的。
另外，如果遭遇一些突发的绝缘事故，工作人员一定要有相应的应对操作，在关闭某些重要调控开关的同时使造成的损失达到最小化，保证更多的控制设备可以正常工作，这对工作人员的操作要求也很高。所以工作人员的操作本领一定要够硬，这样才能够保证日常工作的顺利进行，也可以提升电力系统应对突发事故的能力，有效防止绝缘事故的发生。
三、高压开关柜绝缘事故的防范策略
3.1加强故障排查
做好高压开关柜运行环境的现场检查工作，对绝缘事故进行故障排查，找出所有可能引发事故的部位，经过详细排查后降低事故发生概率。对此，以下建议可供参考：（1）避雷装置。为了设备后期维护的便利性，不能将避雷装置直接安装在母线室外，安装前应对装置进行预防性试验，装置运行时也要对其进行监督，及时发现避雷装置内元件的损坏或老化情况。
（2）天气因素。如果高压开关柜在室内安装，但为了防止室外潮湿的空气无法进入室内，工作人员也应对高压开关柜采取隔离措施。建议在室内做好抽湿措施，确保室内与室外空气湿度处于同一水平。由于变电站湿气比较重，高压开关柜内部会有凝露产生，建议工作人员使用湿度计对空气湿度进行检测，如果湿度超过 80%，这将会影响高压开关柜闪络电压的变化。
（3）隔板质量。使用绝缘材质的隔板可以保证高压开关柜处于绝缘环境下运行。针对高压开关柜自身质量问题，为了提升设备整体性能，
确保所有元件性能过关，使设备通过耐压试验，建议对高压开关柜的各项元件改进制造工艺。对此，要求工作人员严格按照规定紧固配件螺丝，紧固后如果螺杆过长，应对瓷柱和紧固底板相接触进行绝缘与加固处理，防止高压开关柜运行时遇到局部电场集中问题。在组装机械连锁装置时，应合理区分分闸与合闸，防止二者误操作，确保高压开关柜正常工作。
3.2确保安全距离符合要求，增加绝缘爬距
如果以空气为绝缘介质时，高压开关柜中的各种导体之间相互的安全距离应该符合相关的净距标准。增加绝缘爬外绝缘爬距要大于等于 195mm，对于爬距还要进行定期检查，保证其符合距离标准。另外，高压开关柜中的相关原件要达到环境污秽的一定等级，污秽等级为二级的高压开关柜柜内的元件之间的爬电比距应该高于 18mm/kV，污秽等级为三级时元件之间的距离要大于 20mm/kV，并且环氧绝缘材料的爬距要超过或等于 205mm，保证符合相关的要求与标准，避免绝缘事故的发生。另外如果高压开关柜中的绝缘子绝缘性较低，要及时更换，可以采用瓷瓶绝缘子和复合材料绝缘子进行更换，污秽严重的情况下绝缘瓷瓶应该对其安装污秽合成伞瓷，可以直接将其替换为防污型绝缘子，防止绝缘事故的出现。
3.3严格按照规范进行各项操作
近年来，很多大型变电站的高压开关柜出现故障的次数逐渐减少。这主要是由于国家出台的相关设计操作规范。在相关规定的辅助下，开关柜运行的稳定性得到了保证。规范内容下需要完成的工作具体如下。
（1）严格控制元件质量。针对制造工艺的缺陷进行优化，单个元件测试完合格后才能用于组装。
（2）组装前，必须将相关零件清洗干净，选取合适的螺栓将各组件连接。
（3）为强化操作过程的规范性，需要定期对变电站内部员工进行培训，使其牢记规范内容，进而约束其进行规范化操作。
3.4增加过电压防护措施
项目在前期设计时，必须针对雷暴是否多发、是否切空载变压器、是否会有谐振过电压等情况加以考虑，必要时必须采取防护措施来限制过电压。比如安装避雷线、避雷器、电抗器、元器件选型合理、提高开关动作同期性等，配合合理的绝缘设计，就能确保电力系统安全运行。
3.5定期维护与检修，加强监管
在高压开关柜运行阶段，需要加强对设备的检查及维护，定期清扫与通风，检查绝缘件老化与破损情况，有问题可及时更换，防患于未然。在高压开关柜运行前，应完成电缆室电缆孔洞的封堵，以防小动物进入柜内。客户可提高对生产厂家的产品抽检频率，或厂内进行监督验收，以保证产品质量。
四、结束语
综上所述，针对高压开关柜在运行过程中存在的绝缘事故，本文对事故进行分类，结合事故现象分析绝缘事故产生的原因，并提出了科学有效的故障防范措施。在未来，电力企业应加大对电力监测系统的应用，通过系统的实时监测功能对高压开关柜的运行状态进行监督与管控，进而降低事故发生概率。
参考文献：
[1]电力高压开关柜绝缘事故原因分析及对策[J].张立峰，黄梓亮，张泽展.通信电源技术.2018（04）
[2]探讨电力高压开关柜绝缘事故原因分析及对策[J].欧阳轩.中国高新区.2017（22）
[3]高压开关柜绝缘事故分析及处理[J].丘善棋，武霞.内蒙古电力技术.2018（06）
[4]电力高压开关柜绝缘事故原因分析及对策[J].张立峰，黄梓亮，张泽展.通信电源技术.2018（04）
[5]浅析10kV高压开关柜故障原因及解决对策[J].李振杰.中国新技术新产品.2016（24）