摘要：所谓的环网柜，是一组输配电气设备装在金属或非金属绝缘柜体内或做成拼装间隔式环网供电单元的电气设备，由于自身具有的优点，在许多地方有着广泛的应用。但是环网柜仍然存在着故障，需要我们及时采取有效的措施做好改进。基于此，本文就10kV环网柜的故障原因及预防措施进行了分析，相信对有关方面的需要能有一定的帮助。
关键字：10kV环网柜；故障；预防措施
从我国国家电网的构成上看，10 kV的供电系统属于中低压的供电节点，它的安全性和稳定性直接关系着供电的连续性和稳定性。环网柜作为重要的电气设备，发挥着负荷开关和熔断器的重要作用，在我国电网运行的使用范围越来越广泛，所发挥的作用也越来越重要。在电力系统中，10KV环网柜是重要的组成部分，承担着电力传输的重要功能。10KV环网柜操作简单、造价低廉、功能全面，是电力系统中主要的构成元件，日益发挥着非常重要的作用。但10kV环网柜在运行中常出现故障，针对其故障原因，采取科学的预防措施，能够有效地提升10KV环网柜的作用和功能。
一、配网10kV环网柜的概述
环网柜是环网供电的组成部分，负荷开关与熔断器是它的核心构件，是属于拼装间隔式电气设备或者高压开关设备，并且安置于钢板金属柜内。一般由三到五路总开关盒组成环网柜，能够根据不同的电力分配情况而满足不同供电需求，连接模式具有一定的灵活性。 环网柜通常是由负荷开关、机构箱、母线、一次电缆室及二次电缆小室等构成。其中，负荷开关能够控制本单元通断，机构箱则负责对负荷开关相关操作进行熔丝安装工作，而母线用于与其他环网柜之间建立起电气连接，一次电缆室用于一次电缆、PT、CT等设备的安装，二次电缆小室则用于加热器及一些控制电路的布线工作。环网柜的主要优势表现为：保证在正常通电的基础上，减小设备体积、质量，便于安装等；其缺陷主要表现为：不能对故障电流采取开断措施，仅靠熔丝来保护电路，且不能对其采取微机保护措施。
环网柜之所以应用比较广泛，是由于环网柜能够方便确认开关接触位置，便于工作人员操作与维修，保护工作人员的人身安全。它的结构具有密封性和绝缘性，可以应用于各种复杂的户外环境之中。另外，环网柜的体积比较小，这是由于内部的构件组成比较紧凑，具有占用面积小的特点。同时，环网柜的组成要比其他电力设施简单，在操作与维修上都比较便利[1]。
环网柜一般可以分为空气绝缘和SF6绝缘两种类型，这两种分类具有相同的使用功能，可以开断短路与变压器空载电流，还可以分合负荷电流，能够有效地控制供电系统中的线路充电电流与架空线路充电电流，保证供电系统正常运行。在供电系统中环网柜起着重要的作用，环网柜的负荷开关的功能主要是要求三工位，也就是隔离电路、切断负荷与可靠接地，而空气绝缘式与SF6式负荷开关能够保证三工位的实现。
二、配网10kV环网柜故障原因分析
随着配网10kV环网柜的大规模推广和应用，其存在的问题也日益凸显，近几年屡屡出现环网柜内部爆炸、环网柜烧损等事故，此问题亟待解决。
通过对蒙东电力辖内四盟市供电公司及检修公司的调研和相关资料搜集，发现出现上述故障的原因主要有以下几方面：
1、熔断器与负荷开关的脱扣联动功能可靠性低
负荷开关在熔断器熔断、熔断器撞击器动作后不分闸,造成熔断器内电弧燃弧时间过长,熔断器内部积聚大量的能量,最终导致熔断器的爆炸。
2、电缆连接问题严重
电缆的连接问题是运行过程中产生问题的主要原因。其中主要包括：
a.电缆终端制作工艺不良
电缆终端制作工艺不良易引起局部放电、电场畸变等问题，进而导致电缆终端发热，长期运行加速绝缘老化，最终导致电缆发生燃烧故障或绝缘击穿故障。
b.电缆本体或电缆终端受力严重
国内三芯电缆安装复杂，由于环网柜内空间狭小，安装后电缆通常受自身扭力和重力作用，使得电缆本体或电缆终端发生形变，进而导致局部放电、电场畸变以及发热等一系列问题。
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3、电缆接地问题
a.单芯电缆接地方式不正确
对于单芯电缆，其屏蔽层与钢铠应只在电缆一端接地，另一端接过电压保护器，禁止电缆的屏蔽层与钢铠在电缆两端同时接地。当电缆的屏蔽层与钢铠在电缆两端同时接地时，由于感应电压的存在，使得在屏蔽层与钢铠中存在环流，引起绝缘发热、老化，进而导致电缆燃烧或击穿故障。
b.电缆接地不良
当电缆接地不良时，屏蔽层与钢铠中由于感应电压的存在，导致发热，由于电缆终端处的电场相对电缆本体更加不均匀，所以此问题集中体现在电缆终端处，电缆接地不良会导致电缆终端发热直至烧损。
4、电缆质量问题
由于电缆质量而引发故障的问题主要集中在三相电缆偏心度不合格，导致感应电压较高，电缆发热，长期运行后引起发热较严重的电缆终端烧损故障。
5、电缆连接处套管损坏
电缆连接处套管长期受电缆扭力和重力作用，严重时可导致套管破裂，使得绝缘受损，发生绝缘击穿故障。
三、配网10kV环网柜故障预防措施
通过上述对配网10kV环网柜故障原因的分析，发现其问题主要集中在电缆终端、电缆接头处，脱扣装置、绝缘套管问题次之，因此可通过以下几方面预防环网柜问题的发生：
1、适当增加环网柜的高度或内部空间
造成环网柜电缆连接问题频发的一个重要原因就是环网柜的空间设置不合理，导致安装后电缆形变较大，受力较大。因此，在设计阶段可对安装工作环境进行改善，适当调整环网柜外部结构的高度，或使用升高座将电缆周围的小室的高度增加，使三芯电缆在与连接器安装调整时有足够的空间调整长度，可以有效减少因长度不当造成的电缆连接故障。
2、加强入网物资抽检，严控入网物资质量
入网物资检测是电力设备进入电网的第一关，相对于设备安装后的交接试验，其对设备性能的检查更为全面和严格，因此应加强对电缆本体、电缆附件及熔断器与负荷开关脱扣联动装置的入网物资检测，提早发现入网物资的质量问题。
3、加强电缆终端制作工艺质量控制
电缆终端的制作工艺很大程度上决定了电缆的使用寿命，良好的制作工艺能够极大地减少电缆终端故障的发生，提高设备运行的可靠性。目前市场上制作电缆终端的企业和个人水平参差不齐，因此，应对进行电缆终端制作和安装的企业和个人的资质水平严格把关，企业必须具备承装类五级资质，现场制作电缆终端的个人必须是具备“高压进网作业证”的高压电工。
另外，电缆终端制作工作对环境要求也比较高，应避免在雨、雪、风沙等天气下作业，同时应具备防尘和外来污物的措施。
4、加强在运环网柜红外测温、局部放电检测
终端、电缆接头的问题均以发热、放电的形式体现，在运维阶段应定期开展在运环网柜的红外测温及局部放电检测。上述环网柜故障均在温度和局部放电上有不同程度的体现，局部放电检测对于电缆本体、尤其是电缆中间接头和电缆终端故障的预判准确率极高，因此，有效的开展环网柜带电检测工作能够极大程度的预防环网柜事故。
5、开展环网柜在线监测
目前国内已经有环网柜温度在线检测系统，可同时测量包括母线、电缆终端等主要发热点温度，在一定程度上能够提前发现发热故障。
四、结束语
配网10kV环网柜是电力系统中的重要组成部分，发挥着非常关键的作用。在配网10kV环网柜的运用中，针对其常见的故障，应该采取科学有效的预防措施，以提升配网10kV环网柜的整体功效和价值，保障用电的安全性。
参考文献：
[1]崔亮.10kV环网柜应用问题及处理措施[J].科技风，2017（23）.
[2]岳森.10kV环网柜的常见问题分析及对策[J].电气时代，2018（24）.
论文作者:楼佳
论文发表刊物:《电力设备》2019年第15期
论文发表时间:2019/11/27
标签：电缆论文; 环网柜论文; 终端论文; 故障论文; 熔断器论文; 负荷论文; 小室论文; 《电力设备》2019年第15期论文;