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摘要：随着社会的发展，我国的基础建设的发展也有了提高。10kV开关柜一次系统的主要连接部分如动、静触头的咬合部位、柜后电缆室内母线与电缆接头以及母排连接点等，由于各种不利因素，在带负荷后连接温度会异常上升，导致绝缘降低，严重的将造成相间短路放炮，发生火灾。这种非计划停机事件将给下游生产设备造成断电停产、冶炼设备损坏、甚至人员伤亡等恶性事故。目前对连接部分发热情况监视的方法主要是在大电流设备触头处和电缆头处安装的无线测温装置，以及在各发热表面贴示温蜡片，监视手段的提升让我们对温度控制有了针对性，通过过温点位的实际情况分析找出对策是研究的根本目的。
关键词：开关柜运行；过温原因分析；控制手段研究
引言
高压设备在运行过程中，开关柜温变故障较为常见。通常情况下，开关柜温变问题主要指手车柜过热，即手车柜内的温度超过相关规定的限制。经过分析得出，造成手车柜温度异常的主要原因是手车柜内安置的六对隔离插头存在接触不良的情况，从而造成温度的异常升高。此外，在载流的过程中，设备导磁体内部出现的涡流损耗和设备中螺母的松动也会造成开关柜发热的情况产生。
1开关柜运行过温原因分析
经对现场存在过温现象开关柜的实地拆解与分析，造成过温现象主要因素为过负荷、接触不良、热传导、通风不畅、谐波原因。过负荷引起的开关柜运行温度升高较常见，但据实际运行情况分析接触不良才是过温的最大元凶。
1.1 开关柜一次设备接触不良因素
首先是接触电阻增大，按照形成方式的不同又可分为导体收缩型和环境污染型。
1.1.1导体收缩型
当电流从金属导体大截面突然流入小截面时，其电流密度急剧加大，就像水管突然被挤压阻碍水流通过的道理一样，由此而呈现的电阻称为收缩电阻。如鸭嘴式触头的触指前端接触静触头的触点很小，就容易形成接触过温。此时接触电阻的大小与接触压力和接触面积成反比关系，现场常见的故障形式为莲花头固定弹簧圈老化造成压力不足、动静触头接触面在频繁操作中磨损等。
1.1.2环境污染型
由于接触点周围电场分布不均匀，接触表面极易受到环境污染，在表面形成附着层，增大接触电阻。根据其产生原因又具体分为静电吸附层、有机聚合层、氧化作用层三种：静电吸附层。此项多见于高炉区域总降，由于环境中粉尘较多且以颗粒形式悬浮在空中，受接触点电场力的影响吸附在接触面形成灰尘吸附层，吸附层本身不导电，只有增大接触面压力才能减小吸附层所产生的电阻。此种吸附层还极易引起柜内放电现象发生，从局放数据显示，一般存在过温隐患的高炉区域总降开关柜还附带有悬浮放电、微弱放电等情况；有机聚合层。存在过温隐患的开关柜内部触臂绝缘、静触头盒绝缘，在过温作用受热会软化甚至分解出有机气体，这些气体会附着在动、静触头、开关柜内壁等部位，这种聚合层不导电且不好清除，只有用百洁布擦拭或强过温手段再次将它气化才能去除聚合层，恢复接触面导电性能；氧化作用层。动、静触头的接触面暴露在空气中，空气中的氧气会在高温下与接触面的金属物质发生化学反应形成金属氧化层，这种氧化作用层造成接触电阻增大，形成过温隐患，同时过温又加剧着氧化层的变厚，导电率持续下降，使过温恶化。通过数据收集，因环境污染造成的接触不良都是静电吸附层和氧化作用层造成，尤其以表面氧化作用造成的接触过温为最。
1.2 插头与触指之间的“对中”较差
在使用过程中，由于插头与触指之间的“对中”较差，很容易造成隔离插头与插座之间出现“对不正”的情况。经过分析后发现，造成这种情况的原因较多，包括产品的质量较差、加工精度较差、手车及轨道出现变形等。由于这种情况的存在，很容易造成开关柜出现温变故障，最终造成其烧毁。
为了有效解决这一情况，研究者选取了多个品牌的相关设备，对于插头与触指之间的，并对于造成这种情况的根本原因进行了逐一分析，在设计过程中，研究者从多个维度入手，就加工精度问题的根源进行了探讨工作，最终确定主要问题集中于手车及轨道变形上。
在研究设计方面，研究者选取了西野、鸿雁、松本、正泰、龙胜等五个品牌的插头，通过逐个插入的方式对其质量、加工精度、手车及轨道变形等情况进行了分析，在插入后一段时间内，对开关柜的温度变化情况进行了监测与记录。根据记录显示，在实验用的5个品牌的开关中，插头的质量与加工精度相对较好，然而在使用过程中，出现温变故障的设备均存在不同程度的手车与轨道变形的情况。
2试验验证
2.1配合开关柜进出车力矩测试试验
测试项目：分别使用装配有梅花触头和弹簧触指结构的手车断路器进出开关柜，进柜力矩的大小用扭矩扳手测量；断路器手车进柜时，动触头采用弹簧触指比采用梅花触头的断路器力矩明显减小，爬坡现象也不明显；手车退出时都有回落现象，但采用弹簧触指结构的手车断路器回落现象明显较轻。更换小丝杠后进退力矩进一步减小，回落现象无明显改善。
2.2配合开关柜温升测试试验
当电流流过开关柜各零部件接触位置时，由于其接触电阻的存在导致触头温度升高，如果触头温升过高，加快触头接触面损坏程度，导致接触电阻进一步增加，触头长期的温升过高最终会降低绝缘层的绝缘水平，缩短开关设备寿命，所以回路电阻的大小也是考核断路器温升性能好坏的一个指标。分别对两种配套弹簧触指和梅花触头的断路器进行回路电阻测试及温升试验，验证设计方案的可行性。
结语
通过样机试制，进行大量的试验，根据最后的试验数据及分析，得出如下结论：1）手车断路器动触头更换成弹簧触指结构后能有效减小与静触头的配合力值，进车力矩减小约50%，爬坡现象基本消失，达到了预期目标。2）弹簧触指技术对改善开关柜温升有帮助，由于接触电阻减小会减少开关柜温升。3）敞开式触头盒对解决大电流开关柜温升问题有非常大的作用。
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