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低压成套设备试验中存在的问题分析及其建议褚广武

发表时间：2021/5/19 来源：《基层建设》2020年第35期作者：褚广武

[导读] 摘要：利用低压成套设备检验测试工作的开展，进而对设备的质量水平进行保证，并最大限度提升设备的应用寿命。

        中国水利水电第十二工程局有限公司电气厂
        摘要：利用低压成套设备检验测试工作的开展，进而对设备的质量水平进行保证，并最大限度提升设备的应用寿命。本文首先对低压成套设备开展检验测试的重要性进行阐述，然后深入探究设备的短路强度和温升问题，并结合问题提出有效的改进措施，旨在切实强化风险控制的同时将低压成套设备的生产质量进行提升。
        关键词：低压成套设备；实验；问题和建议
        对于低压成套设备而言，其应用于低压供电系统中的主要目的是管控、测量、转换以及调配电能。当前阶段人类日常生活中的各个领域都广泛应用低压成套设备，可以说只要对电气设备进行应用的领域均可见低压设备的身影。有相关规定要求所有市面上销售的低压成套设备都必须通过3C认证，但是综合来看当前阶段的设备实验结果经常发现有短路强度和温升实验问题存在。鉴于此，本文就低压成套设备实验中存在的问题展开深入探讨，并结合探讨结果提出有效建议，旨在切实提升低压成套设备实验的有效性，将低压成套设备实验的作用充分发挥。
        一、探讨设备实验检测开展的重要性
        必须保证低压成套设备试验检测工作的客观性和真实性，在检测过程中重视完整性与所能达到的时效性。早发现、早判断、早处理是开展低压成套设备试验检测所遵循的基本原则。当前阶段低压成套设备具有十分广泛的应用范围，而且其生产规模处于持续扩大之中。因此，必须针对低压成套设备进行有关检验测试工作，旨在将其中存在的隐患风险在萌芽状态进行扼杀，于供电安全性和稳定性的保障有积极意义。与此同时，近些年来我国处于高速发展阶段，其对供电需求不断提升，因此广大民众于低压成套设备产品的质量要求也越发严格。由此可见，开展低压成套设备试验检测具有重要意义。
        二、探究低压成套设备实验中存在的主要问题及解决对策
        1.温升实验
        对于温升实验中的温度测量而言，需要测量观测温升限值所有点的温度，其中需要格外注意主回路中导体和端子的连接点。对于线圈温度测量而言，通常对电阻变化值测量方法进行应用。为了达成对成套设备内部空气温度进行有效测量的目的，需要在适当位置进行测量装置的配置和安装。如开关柜存在温升超标的情况，会对设备运行的安全性和稳定性造成直接影响，而且过热问题处于持续发展中，如不对其进行有效控制会加剧过热程度，直接影响绝缘件的性能和设备寿命。下面结合上述几个重要测试点就引发问题的主要因素进行简单整理：A，元件运行造成的发热；B，电气接点发热；C，母线运行发热；D，电磁涡流引起的发热。
        第一，型式实验所取得的数据通常都在实验室内完成，其持续时间通常情况下在8小时以下，不存在温升积累效应，并且不能等同于长期运行并持续发热的各类设备。解决此类问题可以由以下几个方面着手：通风的流畅性直接影响发热，所以可通过发热源热空气的上升带出热量，并用管道形成具有风压作用的通风，进而在设备中强迫抽出热量。此外，还可严格控制设备使用环境的温度。
        第二，不同金属的膨胀效应存在较大差别。将钢质、铜质、铝质螺栓的母线金属膨胀系数进行对比，其中当属钢质螺栓的金属膨胀系数最小。尤其是螺栓型设备接头，其在运行过程中铜、铝、铁的膨胀、收缩程度会因负荷电流、温度变化产生蠕变。换言之，金属于应力作用下出现缓慢塑性变形情况。

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实践结果表明，如接头处的运行工作温度在80℃以上时，接头金属会因为温度过高发生膨胀，进而接触表面位置出现错开现象，微小空隙由此形成，氧化由此发生。接头会随复合电流的减小以及温度的降低逐渐回归原始接触位置，因接触面发生氧化，所以无法与原安装金属进行直接接触。每次温度变化循环均会使得接触电阻增加，并会提升下一次循环的热量，所增加的温度会进一步损坏接头的工作状况，因此恶性循环形成。要想对此问题进行解决，可在设计柜体时最大限度降低穿过封闭金属回路的磁通，进而可对涡流做到有效预防。
        第三，连接部位禁锢螺栓压力不合理。部分安装或者检修人员存在导体连接螺栓拧的越紧越好的错误观念。其实对于铝制母线而言，其弹性系数相对较小。当螺母压力处于临界压力值时如材料强度相对较差，继续增加不当压力会引发接触面部分变形或者隆起的现象，使得接触面积减少，此时接触电阻反之增加，会直接影响导体的接触效果。出现此类问题时可尝试增加散热片或者涂抹黑油漆，可以一定程度降低温升。
        第四，所选用的导体材料电导率无法满足具体要求，大部分导体原材料都存在纯度不够的现象。所以说，需要选用符合要求的元器件，结合成套设备的使用环境确保其可满足具体运行需求，并严格依照规则安装。
        第五，应用的元器件与其安装、使用环境不适用。解决此类问题首先要确保导体的导线率和纯度，其次是确保母线加工、安装的质量。
        2.短路强度验证
        第一，短路测试带有主母排的成套设备，通过母排动稳定和热稳定的检测对主母排与进线电路包括节点的短路耐受强度进行考验，此考验中通常会出现以下问题：A，母排间绝缘夹块出现断裂或者裂纹；B，绝缘夹块之间存在距离过大的情况，进而使得母排发生变形并对电气间隙和爬电距离造成影响；C，电动力造成主母排相连的主开关进线和出线端子出现短路或者断裂；D，主开关选型不合理，进而引发短路问题。要解决此类问题可以由以下几个方面着手：第一，选取与成套设备短路电流相符的绝缘支撑件，并依照有关规定进行安装。第二，将绝缘支撑件在主开关进出线端子处进行安装，并保证电动力不会对端子的位置造成影响。第三，选择与主母排要求相符的主开关。
        第二，对于成套设备的出线单元而言，其需要对短路电流进行承担并将其进行可靠分断，旨在确保负载和人员安全，但实际应用中普遍存在出线单元的短路问题。造成此种现象的主要因素可简单概括为以下几个方面：（1）出线单元门锁选取与安装均存在问题，断路器分断瞬间会于空间产生较大压力造成门锁变形，进而对成套设备的防护等级产生直接影响。要对此问题进行解决必须保证门锁的质量，然后严格把关安装工艺。此外，可选择适宜的螺钉将门板进行固定。（2）短路器存在选型错误现象，其无法满足具体运行的需求，因此断路器在短路时无法可靠分断短路电流，对用电和人员安全造成直接影响。要想对此问题进行解决需要确保电压及电路电流的选用符合成套设备的具体需求。（3）未依照规则安装出线单元的塑壳断路器，存在颠倒安装或者只能上进线、下出线的情况。所以，一定要严格依照要求安装隔弧片并确保隔离距离。（4）为将绝缘材料在安装塑壳断路器进线端母排时进行包裹，进而飞弧会在断路器分段瞬间产生，造成进线端相间短路的情况。所以在对塑壳断路器进行安装时一定要采用绝缘材料对其进线端母排进行包裹。
        结束语
        近些年来我国科学技术不断发展，我国国际地位也随之提升，进而与国际市场接轨的速度和频率都大幅度增加，所以越来越多国外的先进成套设备过来检验，因此我国也需要结合当前现状总结经验的同时将检验能力进行提升。于国内企业而言，对于成套设备的要求会越发严格，因此需要生产企业在将自身生产制造质量意识和质量水平进行提升的同时严格依照有关标准进行操作，进而提升我国低压成套设备的应用优势。