低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的可靠性分析

楊全兵

摘 要：主要闡述和分析了常見(jiàn)低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn)，然后深入研究了影響低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備可靠性的因素，以期能夠在諸多環(huán)節(jié)中加強(qiáng)監(jiān)督管理，確保低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的可靠性和安全性。

關(guān)鍵詞：低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備；低壓配電網(wǎng)；回路過(guò)熱；斷路器

中圖分類(lèi)號(hào)：TM564 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.20.155

作為能夠?qū)Φ蛪号潆娋W(wǎng)的運(yùn)行安全性和終端用戶的用電可靠性、節(jié)能性、經(jīng)濟(jì)性造成相當(dāng)大影響的重要設(shè)備之一，低壓成套開(kāi)關(guān)是低壓配電網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的核心設(shè)備，應(yīng)用廣泛。正是由于其在低壓配電系統(tǒng)中不可或缺的核心地位，因此，必須高度重視低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制造、選型、使用等過(guò)程中的影響因素，避免安全隱患，提升運(yùn)行可靠性，這對(duì)其后續(xù)的優(yōu)化、升級(jí)、改造等都具有很大的意義。

1 常見(jiàn)低壓成套開(kāi)關(guān)的優(yōu)缺點(diǎn)

1.1 固定式成套開(kāi)關(guān)設(shè)備

優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、綜合造價(jià)較低、性價(jià)比相對(duì)更高、連線清晰、散熱通風(fēng)性能強(qiáng)，且電纜接頭較少。

缺點(diǎn)：柜內(nèi)的開(kāi)關(guān)設(shè)備一般選用緊固件進(jìn)行固定，這也就導(dǎo)致了斷路器與柜門(mén)之間并不存在閉鎖機(jī)構(gòu)，因此操作的安全性必須靠相應(yīng)的規(guī)程來(lái)確保；結(jié)構(gòu)之間的影響較大，某回路或者設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，往往會(huì)對(duì)其他回路的正常運(yùn)行造成影響；在某個(gè)特定回路需維修或?qū)嶒?yàn)時(shí)，必須停掉整個(gè)柜子的供電，這勢(shì)必對(duì)其他設(shè)備和回路的正常運(yùn)行造成影響。

1.2 抽屜式成套開(kāi)關(guān)設(shè)備

優(yōu)點(diǎn)：成套開(kāi)關(guān)柜內(nèi)的斷路器與柜門(mén)之間設(shè)有聯(lián)鎖結(jié)構(gòu)，只要斷路器處于運(yùn)行狀態(tài)，柜門(mén)就無(wú)法打開(kāi)，這也就保證了操作的安全性；柜內(nèi)的各個(gè)回路之間不存在直接的聯(lián)系，在某個(gè)回路出現(xiàn)故障或者需要檢修時(shí)，只需要將該回路間隔抽出即可，不會(huì)對(duì)其他設(shè)備和回路的正常運(yùn)行造成影響；同樣規(guī)格的抽屜柜具備互換性和兼容性，方便進(jìn)行檢修，如果某個(gè)特定的抽屜回路發(fā)生故障，可以迅速使用備用抽屜間隔替換，確保停電時(shí)間不會(huì)太長(zhǎng)，具有可靠的連續(xù)供電能力。

缺點(diǎn)：散熱和通風(fēng)能力較差，柜內(nèi)的溫度一般都較高，會(huì)對(duì)柜內(nèi)的開(kāi)關(guān)元件和導(dǎo)電體通流能力的發(fā)揮造成影響；成本相對(duì)更高；內(nèi)部的接線結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，在安裝的過(guò)程中，常出現(xiàn)插不到位、接裝位置錯(cuò)位等問(wèn)題；對(duì)操作簧片的性能要求更高，常見(jiàn)接觸不良和斷裂等問(wèn)題；由于結(jié)構(gòu)密封，斷路器和母排等設(shè)備和導(dǎo)體在運(yùn)行過(guò)程中的溫度監(jiān)測(cè)較難進(jìn)行。

2 低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的影響因素分析

低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的可靠性和安全性與其設(shè)計(jì)、選材、生產(chǎn)、加工、裝配、調(diào)試等各個(gè)環(huán)節(jié)都有很密切的關(guān)系。在這些環(huán)節(jié)中，能夠減少或避免影響開(kāi)關(guān)柜的因素，從而對(duì)低壓配電網(wǎng)絡(luò)電能輸送的成本、供電的可靠性、提供的優(yōu)質(zhì)服務(wù)、終端用戶的經(jīng)濟(jì)效益等指標(biāo)產(chǎn)生積極影響，具有非常高的應(yīng)用價(jià)值和研究意義。

2.1 選材不當(dāng)造成的回路過(guò)熱

在低壓配電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，有相當(dāng)一部分大電流成套開(kāi)關(guān)設(shè)備都選用銅導(dǎo)體作為連接回路，但是筆者在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，部分冶銅企業(yè)的銅排與制品并不具備足夠高的純度，質(zhì)量也較差，對(duì)導(dǎo)電體的導(dǎo)電性能影響較大。一般情況下，開(kāi)關(guān)設(shè)備的生產(chǎn)廠商都不具有檢測(cè)電導(dǎo)率的專(zhuān)門(mén)設(shè)備，往往造成劣質(zhì)銅產(chǎn)品流入生產(chǎn)環(huán)節(jié)，制得的觸頭或者母線往往因電阻較大而難以承受額定載流量，造成實(shí)際投入運(yùn)行之后開(kāi)關(guān)設(shè)備存在嚴(yán)重的發(fā)熱升溫效應(yīng)，輕則會(huì)導(dǎo)致發(fā)熱量的提升，浪費(fèi)電能資源，重則可能導(dǎo)致母排或開(kāi)關(guān)觸頭的燒損，甚至引起火災(zāi)，造成極為嚴(yán)重的損失。

2.2 裝配不當(dāng)造成的回路過(guò)熱

一般情況下，如果移開(kāi)式開(kāi)關(guān)柜的一次斷路器的手車(chē)動(dòng)、靜插頭的插入深度不夠和觸頭的接觸壓力不夠，就比較容易造成動(dòng)、靜觸頭的接觸不良，進(jìn)而引發(fā)燒損、發(fā)熱、拉弧等一些問(wèn)題。但是，部分廠家在產(chǎn)品器材出廠的過(guò)程中，僅憑動(dòng)、靜觸頭的中心線是否一致等指標(biāo)粗略檢測(cè)和判斷，并沒(méi)有對(duì)觸頭的接觸壓力和插入深度進(jìn)行精密測(cè)量，且很少在產(chǎn)品的檢驗(yàn)文件或圖紙之中標(biāo)注插入深度。只測(cè)量開(kāi)關(guān)回路直流電阻，必然會(huì)埋下成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的質(zhì)量隱患。在斷路器回路中，動(dòng)、靜觸頭之間的接觸性能越差，接觸處的電阻值就會(huì)越高，就越容易造成運(yùn)行過(guò)程中的發(fā)熱溫度超過(guò)運(yùn)行溫度的最高指標(biāo)。

在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，能夠引起觸頭溫度升高的因素還有以下幾點(diǎn)：①斷路器的觸頭片的壓緊彈簧不具備足夠的壓力，在運(yùn)行過(guò)程中有磨損、老化、氧化、損壞等問(wèn)題出現(xiàn)，降低了動(dòng)、靜觸頭接觸面所具備的接觸性能，減少了有效的接觸面積；②低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備內(nèi)部支撐設(shè)備的結(jié)構(gòu)綜合強(qiáng)度不高，進(jìn)而導(dǎo)致抽屜柜內(nèi)部的斷路器在運(yùn)行過(guò)程中受磁、熱、重力等的影響發(fā)生座架的變形，使一次插入觸頭不具備足夠的深度，難以與導(dǎo)電板之間發(fā)生有效接觸；③運(yùn)行維護(hù)措施不到位，開(kāi)關(guān)柜外部的塵埃、污穢等進(jìn)入內(nèi)部，造成觸頭的接觸面不干凈，有較多的灰塵和油膩物質(zhì)，降低了斷路器內(nèi)觸頭的有效接觸面積，導(dǎo)電灰塵還會(huì)造成閃絡(luò)，使觸頭的表面乃至整個(gè)觸頭都發(fā)生燒損。

2.3 絕緣材料不合格引發(fā)事故

從筆者的工作經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，因絕緣材料的性能不合格造成的開(kāi)關(guān)設(shè)備事故不在少數(shù)，例如在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的絕緣處理不符合工藝要求，造成開(kāi)關(guān)柜的絕緣性能較差；因潮濕空氣和柜內(nèi)較強(qiáng)的熱、磁、電作用，導(dǎo)致絕緣性能不斷惡化。這對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備的供電可靠性造成了嚴(yán)重威脅。

3 結(jié)束語(yǔ)

低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、選型、檢修、保養(yǎng)等流程的技術(shù)水平會(huì)對(duì)開(kāi)關(guān)設(shè)備的正常功能和可靠性造成極大的影響，所以廠家和企業(yè)必須在以上各個(gè)環(huán)節(jié)中強(qiáng)化監(jiān)督潛在的隱患，進(jìn)而有效提升低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備供電的可靠性和安全性，使其具有更高的供電服務(wù)水準(zhǔn)，為低壓供電網(wǎng)絡(luò)及其所處的區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出更多貢獻(xiàn)，進(jìn)而為我國(guó)綜合國(guó)力的提升和社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展添磚加瓦。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：王霞〕