SF6环网柜常见故障分析与解决措施

SF6环网柜常见故障分析与解决措施

摘要：10kV 环网柜运行的可靠性，对于配电线路的安全运行具有重要作用，是

电力系统安全、稳定运行的重要保证。本文分析了10 kV SF6环网柜常见故障及原因，并针对相关故障提出了解决措施，对降低环网柜故障率具有参考意义。

关键词：SF6环网柜；常见故障；应对措施

引言

配电网是国民经济和社会发展的重要公共基础设施。近年来，我国配电网建

设投入不断加大，随着配电网建设改造的加快，10kV SF6环网柜作为环网供电的

重要节点，使用率也日益增加。环网柜因具有金属封闭、气体绝缘、尺寸小、安

装方便等特点，在配电网中得到了越来越多的应用，为了保证供电网的供电可靠性，对环网柜的常见故障分析研究具有重要意义。

1 10kV环网柜常见故障

1.1 核心零部件故障

断路器作为环网柜的核心零部件，断路器的拒动直接影响环网柜的可靠性，

危害性较大。断路器的拒动一般发生在长期运行的环网柜上，由于运行时间较长，环网柜内部的元器件性能老化，断路器分合闸线圈电阻增加，分合闸力降低，或

者分合闸顶杆变形，分合闸时存在滞涩，分合闸力降低。另外，控制回路中接触

器触点锈蚀、咬合不到位，机构弹簧故障等都会造成断路器拒动，使断路器的操

作机构失灵，严重影响环网柜运行的安全性。

1.2 绝缘故障

绝缘故障出现在环网柜正常运行中，对其他设备有很大影响，造成环网柜绝

缘故障的因素有很多，主要分为设备自身问题和雷电过电压两方面。环网柜设备

自身的质量问题，生产安装时，安装工艺有限，零部件的绝缘距离不够，设备运

行后发生绝缘故障；环网柜内部没有防凝露措施，出现凝露，设备运行后引起击

穿或闪络故障。雷电过电压分为两种形式，一种为雷电直接击中环网柜设备造成

过电压，电压幅值大，破坏性强，但是概率较低；另一种为感应雷电过电压，雷

电放电引起周围电磁场的剧烈变化，电磁感应导致未受到直接雷击的环网柜设备

产生很高的感应过电压，当雷电感应过电压超过环网柜自身的绝缘水平时，就可

能会引发击穿事故。

1.3 电缆故障

目前环网柜使用的电缆为三芯电缆，三芯电缆安装时需要核对相序，在固定

之前需要外力扭动，安装完毕之后因为扭动产生的内部应力会逐渐的释放，套管

受到恢复力矩的作用，出现裂纹，导致高压短路。电缆接头也是设备安装过程中

特别需要注意的地方，电缆头制作工艺要求较高，如果导体、屏蔽层和半导体之

间处理的不合理，可能会产生爬电距离不够引起的电缆击穿现象。

1.4 母线连接故障

环网柜扩展母线一般使用插拔式硅橡胶连接器，由于其全绝缘和屏蔽等特点，得到了广泛应用。进行母线连接器安装时，若母线连接器与环网柜尺寸出现偏差，往往会使用过大的外力强行安装，应力套管侧收到外力挤压变形，进一步发展形

成撕裂之后，在器外圆顶部形成错位，出现尖锐的棱边，在产品运行时出现严重

的不均匀电场，经过一定时间高场强下的电老化后，最终发展成为绝缘击穿事故。

1.5 SF6气室泄露

目前环网柜的气体绝缘介质主要是SF6气体，套管作为连接气室内外的重要

零件，套管安装的牢固程度直接影响SF6气室的密封效果，然而环网柜运行时，

套管由于安装电缆的扭矩及拉力作用，牢固性受到很大影响，气室密封性能大大

折扣，SF6气体泄漏的环网柜运行时有极大的安全隐患。

2 10kV环网柜故障的应对措施

2.1 核心零部件的预防性试验

环网柜核心零部件进行预防性试验，通过预防性试验判断环网柜核心零部件

的状态，对关键元件如断路器、负荷开关、熔断器进行重点检测，根据试验数据

进行分析，保证核心零部件的工作状态良好，将安全隐患彻底排除。

2.2 保障环网柜的绝缘性能

环网柜运行时要创造良好的环境，保证环网柜运行时周边环境温湿度适宜，

电缆室应具有防凝露、防尘措施，减少闪络事故的发生。提升材料的绝缘水平，

元件选择必须符合标准规定，检测不符合标准的元件，要及时更换，绝缘距离与

爬电距离必须要满足规定值，将电磁场控制在安全范围。

2.3 增加环网柜出线套管的高度

环网柜电缆出线套管的高度进行适当提升，电缆出线套管提高后，三芯电缆

在与套管安装时有足够的空间调整长度，可以使电缆的安装状况得到有效改善，

有效减少因长度不当造成的电缆连接故障。

2.4 母线连接问题对策

产品安装过程中，若出现产品与环网柜尺寸偏差较大而导致安装困难时，应

及时联系专业的技术人员，分析原因并找到解决措施，避免使用过大外力强行安装。尽量采用绝缘性能较好的材料，产品安装完毕之后，应检查产品外观是否有

明显的倾斜，高度不一致，鼓包等隐患，减少安装过程对产品可靠性的影响。

2.5 气室泄漏预防措施

为了预防气室中SF6气体泄漏，设备运行时造成严重后果，电缆出线套管在

满足绝缘距离的前提下尽量选用尺寸较小的产品，电缆安装完毕之后，进行应力

释放时，短套管相比长套管受到的扭矩相对较小，套管与气室的牢固性会更好。

环网柜气室加装SF6密度继电器低气压闭锁功能，实时检测气室内SF6气压的状况，当检测到SF6气压降低到正常工作气压值以下时，闭锁开关动作，避免运行

人员对开关操作时，发生事故。

3 结语

综上所述，10kV SF6环网柜常见的故障类型主要有核心零部件故障、绝缘故障、电缆故障、连接故障等，引起故障的原因多种多样，但是只要认真排查，可

以避免很多故障的发生，所以，必须严格按照相关的规范要求，提升相关工作人

员的业务认知能力，并结合环网柜实际运行情况，定期检查有关零部件，将隐患、缺陷查找出来并及时处理，减少故障发生，提高配电线路运行的稳定性、安全性。

参考文献：

[1] 石涛.配电环网柜的故障分析及对策[J].科学导报，2013（15）：275.

[2] 李锐腾，杜松怀，苏娟，等.一起10 kV环网柜故障分析[J].机电信息，2015（12）：55-56.

[3] 冯云.10kV 环网柜设备在检查维护中的问题分析[J]. 城市建设理论研究，2011，29（19）：190-192.

[4] 韩旭，王芬. 变电站环网柜开关柜的检修和维护相关问题[J]. 城市建设理论研究，2013，21（13）：137-139.