高压开关柜常见故障原因：开关柜失效和故障分析

高压开关柜常见故障原因：开关柜失效和故障分析~主回路接触不良~底盘车机构卡涩~机械电气闭锁冲突手车16.6%~导轨变形卡涩

开关柜的失效主要有以下几类:

柜体67.4%

~柜门变形

~活门动作卡涩

~机械电气闭锁冲突

手车16.6%

~导轨变形卡涩

~底盘车机构卡涩

~主回路接触不良

接地开关9.9%

~闭锁故障、联锁失效

~分合闸力矩异常，无法分合

~指示器位置错误

运动机构3.1%

~机构储能故障

~断路器拒分拒合

~开关特性参数异常

四大类故障频次= 97%

这些失效就可能造成电弧故障。

关于“电弧故障”或“电弧闪光”，要了解电弧故障实际上是什么以及它如何影响开关设备，必须首先了解电弧故障与另一种“螺栓故障”的故障之间的区别。

螺栓连接故障基本上是通过两个不同相位之间或相位与接地导体之间的高导电介质造成的完全短路，即短路电流流经的是相间铜排或铜排与大地。

众所周知，电弧故障是非常危险的，它与螺栓断层截然不同。电弧故障也是相间或相与地之间的短路，但这次短路电流流经空气，而不是流经铜等实际导电材料。

发生电弧故障时，故障位置的温度会立即升高至5000ºF以上（铜的熔点为1983ºF）。由于温度迅速大幅升高，内部组件汽化，形成过热的气体球，导致破坏性爆炸，高强度压力波轰击开关设备隔板壳体。

在电弧故障条件下，会对设备造成大量损坏，并且在故障发生时会对附近的任何人员造成重大伤害。

​电弧故障通常是由以下对静止系统的动态干预措施造成的：

~掉落的工具

~诱导气流

~绝缘介质击穿

~机械故障

~联锁失效导致的误操作

开关设备的设计、测试和额定值能够承受可能发生的螺栓故障电流水平，因为这总是高于电弧故障水平，因为与空气相比，相间导体的电流阻抗更低，没有电弧产生。开关设备的设计能够确保螺栓连接故障电流不超过导体的最大载流量及发热量，因此，设备不会因故障而损坏。通过计算可以算出铜排承受短路电流的能力，而且设计留有裕度保证安全。

短时耐受电流水平可以在开关设备上的铭牌上找到，开关柜已针对此类故障进行了型式试验。上游断路器（无论是熔断器还是断路器）的预期循环时间相称的时间段内测试的螺栓故障水平（31.5/40/50kA...）。

低压系统可能比中压系统具有更高的入射能量，因此，仅在电压上安全地区分这些系统是不够的。由于低压侧开关动作时间长，空气断路器仅在检修时启动RELT降低允通电流来避免弧光伤害，对于低压侧的电弧故障，通过中压侧弧光保护可以快速切断电源，避免人员伤亡。

​为了降低电弧故障的可能性，采用温升监测、弧光保护红外热成像一体化设备，实时监测设备温度变化，温升异常部位重点监测，预判弧光发生可能，电弧光发生瞬时捕捉发送逻辑跳闸动作，限制电弧故障能量。同时通过快速接地系统，十毫秒内将电弧故障转换为螺栓故障，熄灭电弧，保证人身安全，避免财产损失。