電氣開(kāi)關(guān)柜的發(fā)熱問(wèn)題研究分析

李昭輝

（陜西德源府谷能源有限公司）

0 引言

電氣開(kāi)關(guān)柜作為供配電中控制電能的主要設(shè)備，因此電氣開(kāi)關(guān)柜的安全、穩(wěn)定、持續(xù)運(yùn)行，成為一直關(guān)注的重點(diǎn)，主要是因?yàn)殡姎忾_(kāi)關(guān)柜一旦產(chǎn)生故障，尤其是發(fā)熱問(wèn)題，不僅會(huì)影響自身的運(yùn)行，還會(huì)給其他設(shè)備帶來(lái)一定的影響，進(jìn)而影響供配電的供電質(zhì)量。對(duì)此，在電氣開(kāi)關(guān)柜實(shí)際運(yùn)行期間，必須了解發(fā)熱問(wèn)題的成因，對(duì)以往的發(fā)熱問(wèn)題進(jìn)行總結(jié)，提出有針對(duì)性的解決方法，從而保證電氣開(kāi)關(guān)柜的正常運(yùn)行。

1 電氣開(kāi)關(guān)柜發(fā)熱概述

電氣開(kāi)關(guān)柜屬于電氣設(shè)備的一種，如圖所示，外線主要由柜內(nèi)主控開(kāi)關(guān)進(jìn)入，并且進(jìn)入分控開(kāi)關(guān)，各個(gè)分路根據(jù)實(shí)際情況以及實(shí)際需求，進(jìn)行合理設(shè)置，例如：自控、各種交流接觸器、儀表、電動(dòng)機(jī)磁力開(kāi)關(guān)等。但是，根據(jù)需求，會(huì)設(shè)有高低壓開(kāi)關(guān)柜，并且設(shè)有高壓母線［1］。

圖 電氣開(kāi)關(guān)柜

電氣開(kāi)關(guān)柜在實(shí)際運(yùn)行期間，很容易產(chǎn)生頭松動(dòng)的情況，這樣就會(huì)導(dǎo)致電氣開(kāi)關(guān)柜出現(xiàn)接觸不良的現(xiàn)象，并且觸頭的位置溫度也會(huì)呈現(xiàn)持續(xù)升高的現(xiàn)象，超出相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的問(wèn)題［2］。電氣開(kāi)關(guān)柜長(zhǎng)期處于這種環(huán)境下，熱量堆積在開(kāi)關(guān)位置，并且散發(fā)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及所產(chǎn)生熱量的速度，周圍溫度隨之升高，這樣溫度在達(dá)到一定程度以后，勢(shì)必會(huì)發(fā)生發(fā)熱問(wèn)題。另外，電氣開(kāi)關(guān)柜在運(yùn)行期間，如果閉合力度較差，開(kāi)關(guān)長(zhǎng)期處于未處理的狀態(tài)，這樣就會(huì)堆積大量的粉塵，對(duì)開(kāi)關(guān)閉合就會(huì)造成一定的影響，電力傳輸也易受到影響，進(jìn)而引發(fā)接觸不良，并且觸頭溫度就會(huì)呈現(xiàn)持續(xù)升高的狀態(tài)。

2 電氣開(kāi)關(guān)柜發(fā)熱問(wèn)題的成因

2.1 設(shè)備以及元件質(zhì)量問(wèn)題

設(shè)備以及元件質(zhì)量問(wèn)題是引發(fā)電氣開(kāi)關(guān)柜發(fā)熱的重要因素，例如：在安裝期間，未能根據(jù)相關(guān)規(guī)范和要求展開(kāi)安裝工作，并且靜觸頭容量未能符合制定標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而給電氣開(kāi)關(guān)柜發(fā)熱問(wèn)題帶來(lái)隱患。就以10kV電氣開(kāi)關(guān)柜為例，下表為電氣開(kāi)關(guān)柜各個(gè)部件最大允許溫度數(shù)值，如果設(shè)備和元件的各個(gè)質(zhì)量達(dá)不到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，或者安裝期間，未能重視部件升溫問(wèn)題，這樣就會(huì)導(dǎo)致接頭過(guò)熱，引發(fā)觸熱安全事故的產(chǎn)生［3］。

表 開(kāi)關(guān)柜各部件最大允許溫升

2.2 觸頭設(shè)計(jì)安裝不合理

其實(shí)，對(duì)于電氣開(kāi)關(guān)柜來(lái)說(shuō)，觸頭設(shè)計(jì)作為十分重要的一項(xiàng)內(nèi)容，但是在具體設(shè)計(jì)期間，經(jīng)常沒(méi)有有效落實(shí)相應(yīng)的設(shè)計(jì)理念，觸頭的接觸面就會(huì)缺乏一定的合理性，導(dǎo)致阻值增大，這樣電流在實(shí)際的運(yùn)行期間，就會(huì)出現(xiàn)損耗的現(xiàn)象［4］。另外，電氣開(kāi)關(guān)柜自身的質(zhì)量，也是引發(fā)發(fā)熱的重要因素，主要是因?yàn)殪o觸頭的容量與實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)產(chǎn)生較大的異常，再加上未能按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)完成設(shè)計(jì)安裝工作，這樣就會(huì)增加電氣開(kāi)關(guān)柜發(fā)熱問(wèn)題產(chǎn)生的可能性。

電氣開(kāi)關(guān)柜的觸頭如果出現(xiàn)氧化反應(yīng)，這樣也會(huì)導(dǎo)致發(fā)熱問(wèn)題的產(chǎn)生，并且在電氣開(kāi)關(guān)柜長(zhǎng)期運(yùn)行期間，使觸頭表面如果存在油污，未能及時(shí)進(jìn)行清理，這樣很容易因?yàn)殡娏髟龃螅瑢?dǎo)致溫度不斷升高。再加上氧化反應(yīng)，就會(huì)引發(fā)電氣開(kāi)關(guān)柜發(fā)熱問(wèn)題。

2.3 維護(hù)機(jī)制不到位

為了保證電氣開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行的效率，必須嚴(yán)格落實(shí)維護(hù)機(jī)制。但是，就目前情況來(lái)說(shuō)，檢修管理力度不足，未能定期進(jìn)行周期性維護(hù)，這樣就會(huì)無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題，進(jìn)而增加電氣開(kāi)關(guān)柜發(fā)熱問(wèn)題的產(chǎn)生［5］。另外，如果對(duì)于電氣開(kāi)關(guān)柜檢修的重視程度不夠，一些線路和開(kāi)關(guān)存在的隱蔽性問(wèn)題無(wú)法及時(shí)發(fā)現(xiàn)和解決，長(zhǎng)此以往，問(wèn)題就會(huì)累積，最終影響了電氣開(kāi)關(guān)柜的正常運(yùn)行。

3 電氣開(kāi)關(guān)柜發(fā)熱問(wèn)題解決措施

在了解電氣開(kāi)關(guān)柜發(fā)熱問(wèn)題的成因以后，就需要采取合理、有效的解決措施，解決電氣開(kāi)關(guān)柜發(fā)熱所帶來(lái)的危害，或者避免發(fā)熱問(wèn)題的產(chǎn)生，具體的內(nèi)容如下。

3.1 規(guī)范設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和水平

在電氣開(kāi)關(guān)柜設(shè)計(jì)期間，需要結(jié)合實(shí)際情況，完善負(fù)荷統(tǒng)計(jì)以及負(fù)荷增長(zhǎng)預(yù)測(cè)工作，并且需要結(jié)合負(fù)荷需求落實(shí)相應(yīng)的設(shè)置流程。

需要強(qiáng)化負(fù)荷監(jiān)測(cè)工作，主要是結(jié)合檢測(cè)數(shù)據(jù)以及調(diào)研的相關(guān)信息，對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行調(diào)整和完善，這樣可以實(shí)現(xiàn)分離調(diào)整負(fù)荷，以此保證操作流程的合理性。同時(shí)，這電器開(kāi)關(guān)柜開(kāi)關(guān)設(shè)備選擇器件，需要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，滿足相應(yīng)的技術(shù)要求，這樣才能避免發(fā)熱問(wèn)題的產(chǎn)生。

結(jié)合電氣開(kāi)關(guān)柜應(yīng)用的實(shí)際需求，提供開(kāi)關(guān)柜接線圖，落實(shí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)劃設(shè)計(jì)，這樣不僅可以滿足特殊功能，以確保能為開(kāi)關(guān)預(yù)留相匹配的流過(guò)容量，減少觸頭發(fā)熱量問(wèn)題的產(chǎn)生。

3.2 嚴(yán)格落實(shí)維護(hù)機(jī)制

為確保電氣開(kāi)關(guān)柜的使用效果，還需要制定合理的維護(hù)機(jī)制，從而實(shí)現(xiàn)良好的管理效果［6］。

在制定維護(hù)機(jī)制期間，需要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格落實(shí)各項(xiàng)具體工作，尤其是新裝和檢修后的開(kāi)關(guān)設(shè)備，可以借助交接驗(yàn)收環(huán)節(jié)進(jìn)行有效的管理，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)檢修工藝、試驗(yàn)流程等方面進(jìn)行完善，確保電氣開(kāi)關(guān)柜處于正常的運(yùn)行狀態(tài)。

還需要保證觸電組測(cè)定的合理性，主要是因?yàn)殡姎忾_(kāi)關(guān)柜在使用期間，開(kāi)關(guān)觸頭處于長(zhǎng)期帶電的運(yùn)行狀態(tài)。所以，應(yīng)根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)電阻進(jìn)行檢查，做好觸指壓力測(cè)試工作，一旦發(fā)現(xiàn)異常，應(yīng)立即進(jìn)行處理，從而降低發(fā)熱問(wèn)題的產(chǎn)生。

另外，還需要根據(jù)維修標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格落實(shí)周期性管理工作，并且在完成開(kāi)關(guān)設(shè)備元件檢測(cè)工作以后，需要對(duì)開(kāi)關(guān)柜觸頭接觸面的實(shí)際情況進(jìn)行分析，一旦發(fā)現(xiàn)變色以及氧化等問(wèn)題，應(yīng)立即進(jìn)行處理，從而提高電氣開(kāi)關(guān)柜的使用質(zhì)量。同時(shí)，需要根據(jù)電氣開(kāi)關(guān)柜的運(yùn)行狀態(tài)，做好預(yù)防性試驗(yàn)檢測(cè)工作，并且根據(jù)相關(guān)要求逐步進(jìn)行檢查，這樣可以針對(duì)運(yùn)行異常進(jìn)行系統(tǒng)性分析，判斷故障，做好全方位的維修［7］。另外，針對(duì)一些新的設(shè)備，為了避免銜接位置出現(xiàn)氧化問(wèn)題，就需要接觸面進(jìn)行打磨處理，并且均勻涂刷絕緣漆，將雜質(zhì)進(jìn)行及時(shí)清除，做好螺栓安裝工作以及氧化材料涂抹，避免產(chǎn)生氧化反應(yīng)。

3.3 設(shè)備更新的及時(shí)性

為確保開(kāi)關(guān)柜處于正常穩(wěn)定地運(yùn)行狀態(tài)，就需要結(jié)合實(shí)際情況，對(duì)設(shè)備和元件進(jìn)行更新，對(duì)于一些老化和損壞的元件，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行替換，根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，合理完成線路的連接，從而保證線路的穩(wěn)定性。同時(shí)，對(duì)于一些老化的線路，如果無(wú)法完全替換，這時(shí)也需要對(duì)新設(shè)備和舊設(shè)備的連接位置進(jìn)行重點(diǎn)處理，從而避免發(fā)熱問(wèn)題的產(chǎn)生。另外，應(yīng)結(jié)合實(shí)際情況，密封式接線柱進(jìn)行合理的應(yīng)用，并且為避免氧化侵蝕、雜質(zhì)侵蝕等問(wèn)題，可以利用全密封接線座進(jìn)行有效的隔絕，還需要在接線座內(nèi)部設(shè)置四個(gè)基礎(chǔ)螺栓，并且根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)拒絕操作，確保連接端子連接的合理性，這樣可以從根本上解決，電機(jī)開(kāi)關(guān)柜發(fā)熱問(wèn)題的產(chǎn)生［8］。

3.4 負(fù)荷輸送的穩(wěn)定性

在電氣開(kāi)關(guān)柜發(fā)熱問(wèn)題解決期間，負(fù)荷輸送也是一項(xiàng)重點(diǎn)關(guān)注內(nèi)容，主要是針對(duì)電路輸送的相關(guān)要求展開(kāi)合理的處理，并且對(duì)電流的變化進(jìn)行調(diào)整，以此保證負(fù)荷可以控制在，設(shè)備允許的范圍內(nèi)。同時(shí)，如果運(yùn)行環(huán)境較為特殊，需要對(duì)電流參數(shù)進(jìn)行整合，這樣可以對(duì)電氣開(kāi)關(guān)起到一定的保護(hù)作用。

4 案例分析

就以某地區(qū)35kV電氣開(kāi)關(guān)柜為例，在運(yùn)行期間，發(fā)出警示信號(hào)，顯示母線異常，這時(shí)值班人員立即展開(kāi)匯報(bào)，調(diào)度人員立即抵達(dá)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行檢查和維護(hù)。通過(guò)一系列檢查以后，發(fā)現(xiàn)35kV電氣開(kāi)關(guān)柜的某位置車手刀閘和母線接線接觸頭的絕緣位置，出現(xiàn)異常情況，甚至呈現(xiàn)燒毀的狀態(tài)，這時(shí)如果電流負(fù)荷參數(shù)相對(duì)較大的話，帶電維修就會(huì)產(chǎn)生一定的風(fēng)險(xiǎn)性。對(duì)此，為了保證電氣開(kāi)關(guān)柜維修的安全性，將負(fù)荷電流進(jìn)行轉(zhuǎn)移，并且采取了臨時(shí)斷點(diǎn)搶修的方式，將靜觸頭和母線連接板進(jìn)行拆除，并且將對(duì)應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行更換。另外，在操作結(jié)束以后，應(yīng)當(dāng)按照母線高壓耐壓試驗(yàn)的方式進(jìn)行校對(duì)，只有符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)以后，才能恢復(fù)電氣開(kāi)關(guān)柜的正常使用，減少安全隱患的產(chǎn)生。在故障解決以后，對(duì)故障的成因進(jìn)行了總結(jié)，第一可能因?yàn)闈駳鈱?dǎo)致故障的產(chǎn)生；第二，靜觸頭接觸點(diǎn)呈現(xiàn)發(fā)熱的情況，導(dǎo)致接觸不良，元件出現(xiàn)老化的現(xiàn)象，這樣也會(huì)影響電氣開(kāi)關(guān)柜的正常運(yùn)行。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，誘發(fā)電氣開(kāi)關(guān)柜發(fā)熱問(wèn)題的原因有很多，所以在電氣開(kāi)關(guān)柜發(fā)熱問(wèn)題解決的時(shí)候，必須對(duì)問(wèn)題成因有著一定的了解，有針對(duì)性地進(jìn)行解決，以此保證電氣開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性，提升運(yùn)行效率，滿足供配電在供電方面的需求。