一、前言
　　開關(guān)柜發(fā)生絕緣事故的主要原因是絕緣性能低、空氣間隙小，室內(nèi)潮濕、凝露等環(huán)境條件惡劣引起。近年來，隨著電網(wǎng)改造力度的加大，電網(wǎng)設(shè)備質(zhì)量有所提高，絕緣事故有所降低。但目前我市的縣級電網(wǎng)大部分的開關(guān)設(shè)備還很陳舊，絕緣等級差，存在很大的安全隱患。現(xiàn)筆者開始對高壓開關(guān)的絕緣事故原因及絕緣性能的優(yōu)化措施進(jìn)行一些粗淺地探討。
二、高壓開關(guān)柜絕緣事故原因分析
　　高壓開關(guān)柜是使用極廣、數(shù)量最多的開關(guān)設(shè)備。在諸多性質(zhì)的開關(guān)柜事故中，絕緣事故多發(fā)生于10kV及以上電壓等級，造成的后果也很嚴(yán)重，而且往往1臺開關(guān)柜出事故，殃及鄰柜的現(xiàn)象更為突出。高壓開關(guān)柜絕緣事故原因分析主要有以下幾方面。
　　1　爬距及空氣間隙不夠。爬距及空氣間隙不夠是開關(guān)柜發(fā)生絕緣損壞事故的根本原因。特別是手車柜，為縮短柜體尺寸，生產(chǎn)單位往往大幅度地減小裝于柜內(nèi)的斷路器，隔離插頭相間距離或?qū)Φ鼐嚯x，未采取有效的保證絕緣強(qiáng)度的措施。
　　2　制造質(zhì)量差。工藝不良。制造質(zhì)量及裝配質(zhì)量對開關(guān)柜整體耐壓水平有很大的影響。如開關(guān)柜內(nèi)的有些元件可以通過耐壓試驗(yàn)，但開關(guān)柜整體卻通不過，原因是裝配質(zhì)量差。如緊周螺絲不規(guī)則，擰緊后螺桿長出螺母過多：有的支持瓷柱緊固底板成“丁”字型，在支持瓷柱處作特殊處理，這樣不僅縮短了絕緣距離，而且造成電場局部集中。另外支持瓷柱質(zhì)量差，穩(wěn)定性能差，在短路電流沖擊下發(fā)生斷裂，造成事故擴(kuò)大。
　　3　接點(diǎn)容量不足或接觸不良，發(fā)熱導(dǎo)致開關(guān)柜起火。當(dāng)接點(diǎn)容量不足或接觸不良時，該處局部溫度升高，嚴(yán)重時燒斷該處載流部，引起對地或相間閃弧，造成絕緣閃絡(luò)。
　　4　環(huán)境條件的影響。開關(guān)柜運(yùn)行的環(huán)境條件差是導(dǎo)致開關(guān)柜發(fā)生絕緣閃絡(luò)的主要原因，例如當(dāng)大氣污染不斷加劇，就會逐漸污染電力設(shè)備的絕緣子、套管及母線。分析多年來污閃事故，總結(jié)出發(fā)生污閃的原因主要有二：第一是污穢和潮濕兩個因素同時存在于絕緣子的表面，灰塵附在絕緣子表面，在干燥的時候絕緣電阻仍然很高，所以在干燥氣候下不發(fā)生污閃。清潔的水電阻也很高，如果絕緣子不臟污，它雖然受潮了，但絕緣強(qiáng)度仍很高，這時也不發(fā)生污閃。一般情況下，干旱氣候持續(xù)的時間較長，絕緣子及母線積污多了。這時又突然下霧，而下霧的時間較長(一般2～3h)。污穢被霧水充分地潮濕，此時產(chǎn)生污閃的可能性較大。第二是絕緣子串的泄漏距離偏小，不能適應(yīng)污穢和潮濕韻環(huán)境。污閃是在絕緣電阻下降、泄漏電流增大到一定程度時才發(fā)生的。在同樣的污染受潮和同樣的電壓下，如果絕緣子的泄漏距離較長，泄漏電流增長就比較快，泄漏距離越長，電弧的弧徑就越長，閃絡(luò)就難以發(fā)生。如果絕緣子的泄漏距離小，放電容易跨接兩端電極，從而發(fā)生閃絡(luò)。
　　5　雷擊過電壓造成開關(guān)柜閃絡(luò)。在電力系統(tǒng)中，由雷擊放電引起過電壓造成開關(guān)柜放炮的事情時有發(fā)生，根據(jù)其產(chǎn)生的原因，雷擊過電壓通常大致分為直擊雷過電壓和感應(yīng)雷擊過電壓造成開關(guān)柜閃絡(luò)。在電力系統(tǒng)中，有關(guān)雷云壓，雷擊過電壓將在后面闡述。
三、高壓開關(guān)柜絕緣性能的優(yōu)化方案
　　開關(guān)柜接入電網(wǎng)后，必須同時承受工作電壓的作用。如果由于元件質(zhì)量不好，與電網(wǎng)某些參數(shù)不利的組合，又會加劇運(yùn)行條件惡化。因此，開關(guān)柜生產(chǎn)制造中，應(yīng)特別注意絕緣性能，以減少運(yùn)行中絕緣事故的發(fā)生。對絕緣件的設(shè)計，除需滿足必要的機(jī)械強(qiáng)度外，最根本的是應(yīng)承受規(guī)定的電壓(見GB1408《固體絕緣材料工頻電氣強(qiáng)度試驗(yàn)方法》)。因此，可采取以下一些措施。
　　1　廣泛采用具有優(yōu)良阻燃性、增水性的SMC等材料，在不增大空間體積的前提下，設(shè)計制造大爬距絕緣件。
　　2　一定要按部頒標(biāo)準(zhǔn)的要求，帶電體對地距離不小125mm。這個距離雖比過去100mm的要求有所提高，然而這是最低要求。125mm不對稱間隙的工頻耐受電壓約為4gkv(最大值)，而在不利的情況下，電容傳遞過電壓最大值有可能高達(dá)63kv(最大值)，可見這個間隙距離是不夠的。
　　3　應(yīng)充分注意元件選擇，特別是電壓互感器，要選擇伏安特性較好的產(chǎn)品，即在線電壓下無顯著飽和的電壓互感器。同時，對于隔板等，應(yīng)選用絕緣性能好，不燃燒或阻燃的絕緣材料。
　　4　盡量不要只使用一相或兩相電壓互感器接在相線與地之間(包括在雙電源定相時)，以保證三相對地阻抗的對稱性，避免中性點(diǎn)位移或產(chǎn)生諧振。
　　5　關(guān)規(guī)定中，對普通地區(qū)要求不小于1.2cm/kv，然而我市運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，這個數(shù)值偏小。南方地區(qū)濕度大，10kV開關(guān)雖處于室內(nèi)，但并不能消除飄塵的沉積，考慮到大氣環(huán)境條件日趨惡化，k0kV開關(guān)柜的外絕緣泄漏比距應(yīng)選為206cm/kv以上為宜。
　　6　在有條件時，開關(guān)柜外絕緣建議進(jìn)行凝露條件下的耐壓試驗(yàn)。這是開關(guān)柜適應(yīng)環(huán)境條件的一個非常得力的措施，希望制造廠家能予以考慮。
　　7　運(yùn)行單位也應(yīng)考慮改善環(huán)境條件，如采取空調(diào)、吸濕、加熱等措施。尤其對一些老的開關(guān)柜，增大空氣間距及泄漏比距有困難時，更宜從改善環(huán)境條件人手。
　　8　在運(yùn)行中還要加強(qiáng)清掃，要貫徹“逢停即掃”的原則。
　　9　要采用相應(yīng)的保護(hù)相問過電壓措施，有些單位提出的用4支氧化鋅避雷器Y/O接法的方案，可考慮采用。
　　10　有條件時，開關(guān)柜內(nèi)帶電體盡量采用熱縮橡膠給予包扎，對提高運(yùn)行水平很有利。
　　11　結(jié)合元件復(fù)合化(組合式)設(shè)計及元件集中化裝配，設(shè)計出相適應(yīng)的絕緣方案，如目前KYN柜中互感器套管觸頭盒、絕緣子的組合結(jié)構(gòu)所需的絕緣配合。
　　12　改進(jìn)配方、工藝，在中壓開關(guān)柜專用配件方面，更廣泛地采用新型配方的環(huán)氧樹脂絕緣件，如KYN柜中的活動擋扳采用絕緣材料，避免過去有些廠家采用金屬材料的做法，這樣可以避免在活動擋板卡阻的情況下仍能保證電氣絕緣。
　　13　加大開發(fā)應(yīng)用封閉式充氣柜和封閉式箱變的力度。