林芳強(qiáng)

摘 要：10kV開關(guān)柜計(jì)量手車時(shí)電弧現(xiàn)象的出現(xiàn)往往會(huì)導(dǎo)致內(nèi)部電弧故障的產(chǎn)生。故通過(guò)研究這一現(xiàn)象就有助于解決故障的出現(xiàn)。文章從闡述10kV開關(guān)柜計(jì)量手車時(shí)電弧現(xiàn)象入手，對(duì)于10kV開關(guān)柜計(jì)量手車時(shí)電弧現(xiàn)象控制措施進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：10kV開關(guān)柜；手車式開關(guān)柜；電弧現(xiàn)象

中圖分類號(hào)：TH16 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：2095-2945（2017）21-0037-02

10kV開關(guān)柜計(jì)量手車時(shí)電弧現(xiàn)象的研究是一個(gè)逐步發(fā)展、進(jìn)化的過(guò)程。在這一過(guò)程中通過(guò)對(duì)分析10kV開關(guān)柜計(jì)量手車電弧保護(hù)現(xiàn)象的原理，就可以以此為基礎(chǔ)分析出故障產(chǎn)生的原因，最終能夠?yàn)闇p少故障出現(xiàn)的概率并降低故障的影響起到良好的作用。

1 10kV開關(guān)柜計(jì)量手車電弧現(xiàn)象簡(jiǎn)析

10kV開關(guān)柜計(jì)量手車電弧現(xiàn)象包括多方面的內(nèi)容，以下從產(chǎn)生原因、發(fā)展過(guò)程、主要危害、故障處理等方面出發(fā)，對(duì)10kV開關(guān)柜計(jì)量手車電弧現(xiàn)象進(jìn)行了分析。

1.1 產(chǎn)生原因

10kV開關(guān)柜計(jì)量手車電弧現(xiàn)象的產(chǎn)生原因有很多。眾所周知在10kV開關(guān)柜應(yīng)用的過(guò)程中內(nèi)部的電弧故障屬于一種較為嚴(yán)重的故障，這一故障的存在將會(huì)極大程度上影響到開關(guān)設(shè)備的安全，并且在部分情況下還會(huì)威脅到操作人員的人身安全。其次，能夠引起開關(guān)柜內(nèi)部電弧故障的原因，通常包括了用戶維護(hù)不當(dāng)以及潛在的誤操作，并且還因?yàn)殚_關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理和制造質(zhì)量低下所導(dǎo)致。與此同時(shí)，10kV開關(guān)柜計(jì)量手車電弧現(xiàn)象的出現(xiàn)也與絕緣材料的老化和高溫、潮濕、污穢、化學(xué)侵蝕等惡劣的運(yùn)行條件有著直接的聯(lián)系，故只有解決上述問(wèn)題才能夠從根源上減少10kV開關(guān)柜計(jì)量手車電弧現(xiàn)象出現(xiàn)的概率。[1]

1.2 發(fā)展過(guò)程

10kV開關(guān)柜計(jì)量手車電弧故障的出現(xiàn)是分階段的。通常來(lái)說(shuō)10kV開關(guān)柜的內(nèi)部電弧故障出現(xiàn)過(guò)程是循序漸進(jìn)的，既第1階段中的氣體壓縮階段里，當(dāng)開關(guān)柜的內(nèi)部出現(xiàn)嚴(yán)重的電弧故障時(shí)，則其電弧發(fā)生點(diǎn)的溫度實(shí)際上可以到達(dá)10，000度左右。其結(jié)果就是故障電弧導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)溫度上升且部分情況下會(huì)產(chǎn)生動(dòng)態(tài)壓力波，大概持續(xù)時(shí)間為5～15ms。在這之后，當(dāng)進(jìn)入氣體膨脹階段時(shí)，這一階段的持續(xù)時(shí)間約5～15ms，在該階段內(nèi)會(huì)因?yàn)槿蓟^(qū)和周圍空氣之間存在壓力差而開始產(chǎn)生氣流。接下來(lái)的輻射排放階段中由于電弧能量繼續(xù)輸入燃弧點(diǎn)，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)生空氣流和微粒流。且因?yàn)檫@種強(qiáng)力高速氣流的熱量會(huì)對(duì)外部產(chǎn)生直接的影響，且因?yàn)殡娀∪紵龝r(shí)釋放的巨大的能量往往會(huì)導(dǎo)致銅排、鋼板等器件氣化，且嚴(yán)重情況下產(chǎn)生的爆破壓力將造成開關(guān)柜柜體出現(xiàn)較為嚴(yán)重的變形。[2]

1.3 主要危害

10kV開關(guān)柜計(jì)量手車電弧現(xiàn)象造成的故障會(huì)引起極大的危害。10kV開關(guān)柜計(jì)量手車電弧故障往往會(huì)導(dǎo)致設(shè)備和附近的設(shè)備使用人員的安全無(wú)法受到全面的保證。其次，因?yàn)楝F(xiàn)有開關(guān)柜母線故障廣泛采用變壓器后備過(guò)流進(jìn)行保護(hù)，在這一過(guò)程中如果考慮到與饋線和母線分段開關(guān)的配合則意味著保護(hù)跳閘時(shí)間一般整定為1.0-1.4秒。但是因?yàn)槠鋭?dòng)作時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，則很難有效的避免內(nèi)部的電弧故障。在這一過(guò)程中工作人員需要迅速的將故障電弧熄滅來(lái)將開關(guān)柜的危害降到最低，最終能夠起到保護(hù)開關(guān)柜和迅速抑制故障電弧，以及降低電弧故障所造成破壞的效果。[3]

1.4 故障處理

10kV開關(guān)柜計(jì)量手車電弧現(xiàn)象的故障處理是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工作?，F(xiàn)有一種手推車開關(guān)柜的弧形保護(hù)裝置?；」收?毫秒后，電弧故障可以迅速、積極切除的內(nèi)弧保護(hù)裝置。該裝置采用過(guò)弧檢測(cè)和過(guò)流雙標(biāo)準(zhǔn)原理。原理簡(jiǎn)單，對(duì)變電站設(shè)備無(wú)特殊要求，可靠性高，速度快，適應(yīng)多種操作和保護(hù)方式，不需要不同的運(yùn)行方式優(yōu)勢(shì)。與傳統(tǒng)的保護(hù)相比，在手車開關(guān)柜中的電弧保護(hù)裝置的配置可以快速檢測(cè)內(nèi)部電弧故障，并迅速抑制故障電弧，減少電弧故障造成的損害。在柜內(nèi)壓力和溫度急劇上升之前可以故障電弧熄滅，短路電流被切斷，最終能夠顯著的減少損失。

2 10kV開關(guān)柜計(jì)量手車電弧現(xiàn)象控制措施

10kV開關(guān)柜計(jì)量手車電弧現(xiàn)象控制措施應(yīng)當(dāng)具有全面性，以下從采用雙重判據(jù)方式、電弧故障保護(hù)措施、合理控制電壓電流、減少設(shè)備裝置損害等方面出發(fā)，對(duì)于10kV開關(guān)柜計(jì)量手車電弧現(xiàn)象控制措施進(jìn)行了分析。

2.1 采用雙重判據(jù)方式

10kV開關(guān)柜計(jì)量手車電弧現(xiàn)象控制的第一步是采用雙重判據(jù)方式。工作人員在采用雙重判據(jù)方式的過(guò)程中首先應(yīng)當(dāng)通過(guò)使用電弧檢測(cè)探頭來(lái)判斷出光線強(qiáng)度，并且以此為基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)一步的識(shí)別開關(guān)柜內(nèi)是否有內(nèi)部電弧產(chǎn)生。其次，工作人員在采用雙重判據(jù)方式的過(guò)程中還應(yīng)當(dāng)細(xì)致的判斷故障時(shí)候是否有過(guò)電流發(fā)生，從而能夠在避免內(nèi)部電弧故障出現(xiàn)的同時(shí)來(lái)使得設(shè)備能夠具有更強(qiáng)的抗電磁干擾特性。與此同時(shí)，工作人員在采用雙重判據(jù)方式的過(guò)程中還應(yīng)當(dāng)確保電弧檢測(cè)裝置是采集同一個(gè)開關(guān)柜母線上若干個(gè)由內(nèi)部電弧檢測(cè)探頭的，這可以起到良好的保護(hù)開關(guān)柜母線的效果。

2.2 電弧故障保護(hù)措施

10kV開關(guān)柜計(jì)量手車時(shí)電弧現(xiàn)象控制離不開電弧故障保護(hù)措施的支持。工作人員在采用電弧故障保護(hù)措施的過(guò)程中首先應(yīng)當(dāng)通過(guò)手車搖把驅(qū)動(dòng)手車絲桿機(jī)構(gòu)，然后通過(guò)將手車從開關(guān)柜試驗(yàn)位置推到工作位置來(lái)促使熄弧手車投入運(yùn)行，最終能夠起到對(duì)開關(guān)柜內(nèi)部電弧故障的保護(hù)作用。其次，工作人員在采用電弧故障保護(hù)措施的過(guò)程中還應(yīng)當(dāng)采用真空滅弧室與氣體發(fā)生器驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相結(jié)合，從而能夠在收到電弧檢測(cè)裝置發(fā)出的動(dòng)作信號(hào)后將真空滅弧室的接地的動(dòng)觸頭驅(qū)動(dòng)到帶電的靜觸頭上，最終能夠確保一次母線能夠與地保持可靠的連接。（如圖2）

2.3 合理控制電壓電流

10kV開關(guān)柜計(jì)量手車電弧現(xiàn)象控制需要合理的控制好電流電壓。工作人員在合理控制電壓電流的過(guò)程中首先應(yīng)當(dāng)考慮到故障電流流向接地母線時(shí)，主母線上的電壓將會(huì)急劇的下降。因此這意味著在開關(guān)柜故障電弧發(fā)生處，因?yàn)殡娀』航档蛣t會(huì)在很大程度上導(dǎo)致故障電弧迅速熄滅，最終能夠起到預(yù)期的保護(hù)作用。其次，工作人員在合理控制電壓電流的過(guò)程中，還應(yīng)當(dāng)通過(guò)將開關(guān)柜進(jìn)線跳閘來(lái)切除電源回路，最終能夠使得保護(hù)裝置可以具有方便檢修和維護(hù)的優(yōu)越性。與此同時(shí)，工作人員在合理控制電壓電流的過(guò)程中，還應(yīng)當(dāng)在例行檢修過(guò)程中將內(nèi)部電弧保護(hù)手車抽出開關(guān)柜，然后才能夠進(jìn)行檢修和試驗(yàn)，最終可以起到有效減少安裝和維護(hù)困難的效果。

2.4 減少設(shè)備裝置損害

10kV開關(guān)柜計(jì)量手車電弧現(xiàn)象控制需要著眼于減少設(shè)備裝置的損害。工作人員在減少設(shè)備裝置損害的過(guò)程中，首先應(yīng)當(dāng)將手車從工作位置搖到試驗(yàn)位置，然后在此基礎(chǔ)上將手車抽出開關(guān)柜，最終可以做到對(duì)于熄弧元件進(jìn)行更換并重新投入運(yùn)行的效果。其次，工作人員在減少設(shè)備裝置損害的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)通過(guò)安裝手車式開關(guān)柜內(nèi)部電弧保護(hù)裝置來(lái)更加主動(dòng)的將故障所在的母線進(jìn)行金屬性接地，可以起到熄滅故障電弧和避免故障擴(kuò)大以及保護(hù)人員、設(shè)備安全的效果。

3 結(jié)束語(yǔ)

10kV開關(guān)柜計(jì)量手車電弧現(xiàn)象的研究讓工作人員能夠?qū)τ趦?nèi)部電弧保護(hù)裝置的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)有著更加透徹的理解，從而能夠在此基礎(chǔ)上對(duì)于手車式開關(guān)柜內(nèi)部電弧保護(hù)裝置的優(yōu)化與改良也起到了重要的正面作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]姚淑娜，宗廣志.光纖技術(shù)在開關(guān)配電設(shè)備中的應(yīng)用[J].北京聯(lián)合大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，1（01）：15-17.

[2]張賓，李月，盧金.Lyapunov特性指數(shù)用于混沌判據(jù)[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（信息科學(xué)版），2014，2（02）：93-95.

[3]李達(dá)義，陳喬夫，賈正春.基于Matlab中FFT函數(shù)的電力諧波分析方法[J].電測(cè)與儀表，2012，3（07）：56-58.