共箱封闭母线事故防范措施及改造方案探讨

共箱封闭母线事故防范措施及改造方案
探讨
摘要：本文对电力系统共箱封闭母线的绝缘降低及结露事故做了简要的分析，并对防止事故的发生提出了改造方案。

关键词：共箱封闭母线绝缘结露
共箱封闭母线广泛应用于75MW以下发电机引出线与主变压器低压
侧之间或75MW及以上机组厂用变压器与高压配电装置之间的电流传输。

可消除
外界潮气、灰尘以及杂物引起的接地故障。

外壳采用铝板制成，防腐性能良好，
且避免了附加涡流损耗。

外壳电气上全部连通并多点接地，杜绝了人身触电危险，简化了对土建的要求。

但随着使用年限的增加，很多弊端逐渐显现出来。

其中A
列墙处的隔板绝缘下降甚至结露便是常见的故障之一。

1.共箱木箱故障原因分析
造成共箱封闭母线绝缘低的主要原因是由于共箱封闭母线内的绝缘部件表面
污秽并吸附潮气或结露，在伴随着特殊及恶劣条件时，绝缘子表面的尘埃中可容
性盐类被水份溶解，形成导电膜，使绝缘子表面的绝缘电阻下降，泄漏电流增大，产生局部爬行放电。

当绝缘子的电阻下降到不能承受线路的运行电压时，在绝缘
子的表面就要发生闪络，进而造成相间短路。

类似的事故，多发生在A列墙处的
隔板处。

由多起绝缘事故的原因我们可以分析出，造成故障的原因多是由于：
1.1共箱封闭母线的密封结构不严
共箱封闭母线只有普通的封闭作用，可防止较大的异物进入，密封性能并不好。

对于风沙、灰尘并不能有效的分隔，而外界空气中的潮气就更容易进入。

运
行一段时间后，支持绝缘子的表面会因沙尘进入而积污。

在雨雪天或其他异常气
候条件下，外部潮湿的空气会进入箱内，当母线停运或夜晚支持绝缘子因辐射冷却，其温度低于周围空气温度时，支持绝缘子的表面会吸附潮气或结露。

而结露
很容易在支持绝缘子的各个部位形成充分湿润的条件。

在潮湿的环境下，污秽的
绝缘子的秽物层中的可离子化物质会逐渐溶于水中，在绝缘子的表面形成一层导
电水膜。

污物中的可离子化物质决定了水膜的导电率，污物中的不溶物质可起到
吸附水份的作用。

此水膜构成了沿绝缘子表面的导电通路，从而有泄露电流在绝
缘子表面穿过，导致母线绝缘大幅度降低。

1.2 A列墙处的隔板（环氧树脂板）结构不合理
在A列墙处的隔板会起到防止共箱封闭母线内部冷热气流的交换，避免此处
出现大量的结露水，会引起支持绝缘子的脏污、受潮，进而影响母线的绝缘性能。

但大量的事实结果证明，共箱封闭母线内位于A列墙处的隔板正是造成结露水凝
结的根源所在。

这是因为该隔板为环氧树脂板，主要是由环氧玻璃丝构成，具有
不阻燃，材质坚硬，易吸潮等特点。

特别是安装在A列墙处的共箱母线内的隔板，由于室内外存在一定的温差，当母线运行条件发生变化、机组停机或异常天气变
化时，便会在隔板表面凝聚大量的结露水。

这种结露严重影响着共箱母线的运行。

1.3共箱封闭母线密封性能差
共箱封闭母线外壳大部分是通过焊接连接的，外壳一般为铝材，铝板易氧化，在其表面生成一种致密而又难熔的氧化膜，在焊接过程中，易形成
气孔；焊接环境受雨、雪、霜、冻等自然环境因素限制；母线施工完成后，受土
建基础变形、下沉影响或长时间运行后局部金属疲劳造成母线轻微变形、扭曲也
会影响母线的密封性能。

1.4母线内的支持绝缘子的爬距小，易污闪
共箱封闭母线的绝缘子均采用的是普通的绝缘子，无论从憎水性、耐漏电起
痕性、耐电腐蚀性、抗弯强度、机械强度、抗冲击性能、防震和防脆断性能方面
都存在着不同的等级差异。

另外，对绝缘子进行清扫，需要在停电时进行，且耗
时较多。

1.5 导体绝缘层老化
在共箱封闭母线内的每一相导体上，都有一层绝缘漆，其目的就是提高导体
与支持绝缘子之间的绝缘等级。

但随着使用年限的增加，绝缘层逐渐老化或氧化，与导体出现剥离，导致导体漏电。

在遇到特殊气候环境变化时，极易引发运行事故。

2.改造方案及措施
为了有效提高共箱封闭母线的运行效率，降低母线的事故概率，可对母线采用以下处理方案：
2.1拆除A列墙处的隔板（环氧树脂板），穿A列墙处改为穿墙套管
A列墙处的隔板大多为环氧树脂板，这种材料的缺点就是易吸潮。

再加上该
隔板所处的特殊位置，在运行条件改变或遇到特殊气候变化时，极易引发结露事故，造成该处的绝缘下降，进而影响到整个共箱封闭母线的运行。

拆除隔板保证
了气流通畅，水汽更容易凝结蒸发，同时为提高穿墙处共箱木箱的母线绝缘，母
线穿墙处连接方式改为穿墙套管，增加了母线穿墙处的绝缘强度，增加了爬电距离，减小了闪络的风险。

2.2提高共箱封闭母线的密封质量
共箱封闭母线的密封性能与厂家对产品的设计、施工过程有着密切关系。

根
据母线的结构，厂方应改善设计，努力使其更合理。

在母线的密封盖板应多加螺丝，并加装橡胶密封条（或O型密封圈）以提高母线的密封性能；对母线箱体上
的焊缝、焊渣进行补焊。

2.3提高绝缘子的绝缘性能
共箱封闭母线绝缘低的直接原因是绝缘子表面污秽并吸附潮气或结露，形成
了电流的泄露通道而引起的。

因此要解决该问题，必须保持绝缘子表面的清洁和
干燥，或增加母线导体与绝缘子之间的绝缘层。

但由于设计原因，该型封闭母线
要保持全封闭而完全防止沙、尘等污物的进入具有一定的难度，且工程量特别大。

提高绝缘子的爬距，改善绝缘子受污和受潮条件，改变绝缘子的放电路径，切断结露水桥接短路，是防止绝缘下降的有效方法。

因此，可对绝缘子做一些小的技改措施。

例如，对于爬距不够的绝缘子，可调整爬距，可加装硅橡胶增爬裙以提高绝缘子的爬距。

或涂刷长效防污闪涂料于绝缘子表面，固化后形成一层胶膜，具有较强的憎水性和憎水迁移性，在浓雾、雨、雪、霜等恶劣条件下，凝聚细小的水珠，而不形成连续的水膜，从而抑制泄露电流，提高绝缘子的绝缘等级。

2.4提高母线结缘性能
对导体上的绝缘漆定期检查，发现有绝缘漆老化、剥离现象时，立即对导体进行补喷绝缘漆。

或可对全部共箱母线包绝缘处理，母线包绝缘后，将大幅度提升母线的绝缘性能，减小维护工作量。

改造
前改造后
共箱封闭母线改造前共箱封闭母线改造后
3.改造后的效果
通过共箱母线的改造，在共箱母线穿墙处对母线进行了包绝缘及加装穿墙套管处理，对比改造前在相同条件下，大大降低了因共箱封闭母线内的绝缘部件表面污秽并吸附潮气或结露等现象的发生概率，提高了母线的绝缘强度，降低了绝缘母线发生沿面放电的风险，保障了机组安全可靠运行。