技術知識

開關柜（又稱成套開關或成套配電裝置），它是以斷路器為主的電氣設備；是指生產廠家跟據(jù)電氣一次主接線圖的要求，將有關的高低壓電器（包括控制電器、保護電器、測量電器）以及母線、載流導線、絕緣子等裝配在封閉的或者敞開的金屬柜體內，作為電力系統(tǒng)中接受和分配電能的裝置，稱為金屬開關裝置，簡稱開關柜。

開關柜是一種電氣設備，開關柜外線先進入柜內主控開關，然后進入分控開關，各分路按其需要設置。如儀表，自控，電動機磁力開關，各種交流接觸器等，有的還設高壓室與低壓室開關柜，設有高壓母線，如發(fā)電廠等，有的還設有為保主要設備的低周減載。開關柜的主要作用是在電力系統(tǒng)進行發(fā)電、輸電、配電和電能轉換的過程中，進行開合、控制和保護用電設備。

電力開關柜是電力系統(tǒng)中的作用是非常重要的。現(xiàn)代電力系統(tǒng)對電能質量的要求越來越高，相應地對開關柜的可靠性也提出了更高的要求。開關柜是一個復雜的系統(tǒng)，內部有繁雜的部件。開關柜主要由斷路器、隔離開關、負荷開關、操作機構、互感器以及各種保護裝置等組成。這么復雜的部件加上彼此之間的電氣連接使得電力開關柜的有時會出現(xiàn)各種故障。

根據(jù)調查統(tǒng)計表明，開關柜的故障主要有：拒動、誤動故障；開斷與關合故障；絕緣故障；載流故障；外力及其他故障。開關柜的故障統(tǒng)計比例如圖所示。

通過上圖可以看出，開關柜的絕緣不良和設備老化故障在所有故障中占了很大的比例。絕緣不良跟設備老化也是彼此相關的故障，因為避免絕緣不良就在很大程度上降低開關柜 的故障率。

電力開關柜有時候會發(fā)出”嘶嘶”周期性的響聲，這種周期性響聲就表明開關柜內可能出現(xiàn)了異常放電擊穿現(xiàn)象。這種現(xiàn)象就意味著開關柜有絕緣或接觸不良。在開關柜絕緣系統(tǒng)中，各部位的電場強度存在差異，某個區(qū)域的電場強度一旦達到其擊穿場強時，該區(qū)域就會出現(xiàn)放電現(xiàn)象，不過施加電壓的兩個導體之間并未貫穿整個放電過程，即放電未擊穿絕緣系統(tǒng)，這種現(xiàn)象即為局部放電。絕緣介質中電場分布、絕緣的電氣物理性能等決定了發(fā)生局部放電的條件，一般情況下高電場強度、低電氣強度的條件下容易出現(xiàn)局部放電。雖然局部放電通常不會貫通性的擊穿絕緣，但是卻可能局部損壞電介質，如果長期存在局部放電的現(xiàn)象，則基于特定的條件下會降低絕緣介質的電氣強度。由此可見，局部放電屬于電氣設備中的隱患，其破壞過程體現(xiàn)出緩慢性、長期性的特點。

那該怎么能確定柜內是否有放電呢？總不能靠聽聲音吧？因為聲音經(jīng)常會受環(huán)境影響而且有的放電現(xiàn)象產生的聲音很小，人耳幾乎無法察覺。開關柜內部絕緣缺陷或老化、導電連接部分的接觸不良都可能引起放電現(xiàn)象，影響開關柜的安全可靠運行。

為了開關柜的安全工作，一般的措施是往開關柜中沖入SF6氣體，這種氣體具有高絕緣性，起到滅弧的作用，美中不足的是，SF6氣體會從開關柜中泄漏，造成周邊環(huán)境缺氧，從而威脅工作人員的人身安全。故需要實時監(jiān)測SF6氣體和O2氣體的濃度。