10kV電纜系統(tǒng)高壓電纜分支箱，是電纜從開(kāi)關(guān)柜出線后進(jìn)行聚集與分接的首要電氣設(shè)備?，F(xiàn)在被廣泛用于城市工業(yè)小區(qū)、住宅小區(qū)、商業(yè)中心以及礦區(qū)、鋼鐵、轎車(chē)、石油、化工、水泥等大型企業(yè)的配電網(wǎng)。

電纜分支箱特別適合于城市電網(wǎng)改造工程，可大節(jié)操省電氣設(shè)備和電纜投資。很大的提高了供電安穩(wěn)性。但因?yàn)殡娎|分支箱的運(yùn)轉(zhuǎn)環(huán)境較為惡劣，如防護(hù)水平不行加上運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)保護(hù)不力則會(huì)出現(xiàn)不少問(wèn)題。

1電纜分支箱的故障現(xiàn)象

2007年7月18日某地輸配電線路產(chǎn)生跳閘，在巡線至石板坡電纜分支箱時(shí)，發(fā)現(xiàn)電纜分支箱兩端的開(kāi)關(guān)柜俑壁產(chǎn)生嚴(yán)峻變形、601進(jìn)線開(kāi)關(guān)柜面板有飛弧、放電及炭黑等現(xiàn)象。外觀上，箱體內(nèi)水跡顯著。儀表柜門(mén)已銹死，不得不撬開(kāi)，操作組織已無(wú)法滾動(dòng)、只能將其解體后打開(kāi)關(guān)柜門(mén)。打開(kāi)#601開(kāi)關(guān)柜電纜室發(fā)現(xiàn):計(jì)量TⅣV的熔斷器及支撐絕緣子兩相悉數(shù)炸碎、另一相熔斷器產(chǎn)生決裂，支撐絕緣子產(chǎn)生破損，AT外表有爬電痕跡，柜體多處存在放電痕跡，如圖1所示。打開(kāi)相鄰間隔檢查，狀況相同嚴(yán)峻，導(dǎo)電部分受潮嚴(yán)峻，銅排及固定鏢栓已長(zhǎng)鹵銹，TA外表有多處爬電痕跡，見(jiàn)圖2。該分支箱為某電器廠制作，2003年投運(yùn)、僅3年多。

故障剖析

2.1事端前的運(yùn)轉(zhuǎn)方式

該線路在事端前負(fù)荷有10臺(tái)配變，6個(gè)電纜分支箱，根據(jù)調(diào)度記載，在此事端前曾產(chǎn)生過(guò)接地故障。

故障點(diǎn)確認(rèn):守時(shí)的速斷保護(hù)動(dòng)作，重合后，速斷保護(hù)又動(dòng)作跳開(kāi)關(guān)，從保護(hù)動(dòng)作的狀況能夠清楚看出，最初的故障點(diǎn)產(chǎn)生在保護(hù)規(guī)模以內(nèi)。事端后，對(duì)儲(chǔ)菜線電纜及架空線路進(jìn)行巡線檢查，并未曾發(fā)現(xiàn)任何異常，如果說(shuō)線路有故障，在重合后所帶來(lái)的沖擊下、線路單薄環(huán)節(jié)必定有反映。因而故障點(diǎn)只能是分支箱內(nèi)開(kāi)關(guān)了。

2.2故障原因

從故障設(shè)備的狀況剖析，故障應(yīng)是受潮后部分放電閃絡(luò)引起的，而最早的故障點(diǎn)可能在單薄都位產(chǎn)生，即TA的外表絕緣或TV的高壓穩(wěn)妥支柱瓷瓶。眾所周知，影響絕緣子外表沿面放電的因素有三:絕緣子外表的污穢;大氣濕度;走漏間隔。

絕緣子外表的沿面放電是部分電強(qiáng)的焚燒、開(kāi)展和熄滅不斷相互轉(zhuǎn)化的進(jìn)程。此進(jìn)程中，外表走漏電流的大小起主導(dǎo)效果。外表走漏電流與絕緣子污移層的電導(dǎo)、大氣濕度、電源和加壓方式以及介質(zhì)外表形狀和走漏間隔有關(guān)。

電纜分支箱地處交通要道，背靠山坡，面向公路，塵土很大，絕緣子外表的積塵較多，在污層受潮時(shí)。其中所含可溶性鹽類(lèi)及酸堿成分溶解于水中，使外表電導(dǎo)率驟增，走漏電流很多添加，大大下降閃絡(luò)電壓。一般說(shuō)來(lái)，絕緣子的污閃電壓隨其污染程度的添加而下降。污染嚴(yán)峻時(shí)，跟著污染程度持續(xù)添加，污閃電壓的下降已很緩慢，但這時(shí)污閃電壓常?，F(xiàn)已低于作業(yè)電壓了?？菰镂鄯x的電阻較大，它并不下降絕緣子的閃絡(luò)電壓，一般當(dāng)空氣相對(duì)濕度小于50%~70%時(shí)，沿面閃絡(luò)電壓不會(huì)下降;高于這數(shù)值時(shí)，跟著濕度添加，閃絡(luò)電壓敏捷下降，如圖3所示。實(shí)際運(yùn)轉(zhuǎn)中，絕緣子污閃事端都產(chǎn)生在霧、露、陰雨綿綿等高濕度的氣候．因?yàn)樵谶@種條件下、積塵中水深性的鹽類(lèi)溶解，使污層成為了半導(dǎo)體，大大添加走漏，下降閃絡(luò)電壓。本次事端正值當(dāng)?shù)厍лd難逢的大雨期間，而開(kāi)關(guān)柜柜體的密封較差，柜內(nèi)相對(duì)濕度已達(dá)90%以上，開(kāi)關(guān)柜的操作組織組織嚴(yán)峻腐蝕，以至于徹底不能正常操作，由臟污沿面放電的進(jìn)程的討論可知，污層的電阻越大，走漏電流越小，放電開(kāi)展越困難，閃絡(luò)電壓也相應(yīng)提高。在同樣污染和濕潤(rùn)條件下，介質(zhì)外表形狀、兩極間的沿面最短間隔即走漏間隔是影響外表電阻和閃絡(luò)電壓的重要因素。走漏間隔添加，污閃電壓也添加。不同成都的污穢狀況對(duì)線路及變電站絕緣的影響程度是不同的，因而應(yīng)根據(jù)不同的污移狀況，采取相應(yīng)的絕緣規(guī)范確保電網(wǎng)安全運(yùn)轉(zhuǎn)"?，F(xiàn)在， 我們用走漏比距來(lái)估量臟污條件下絕緣子的耐污功能。因?yàn)槲揖炙犽娋W(wǎng)為渝中區(qū)，被定為三級(jí)污區(qū)，按變電站設(shè)備考慮泄瀾比距應(yīng)大于4cm/MkV。

從故障設(shè)備可發(fā)現(xiàn)，TA 外表存在塵埃，和支柱絕緣子相比，TA 的走漏間隔小，也簡(jiǎn)單形成閃絡(luò)。一起，在單相接地運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，健全相對(duì)地電壓升高，為故障相的倍.因?yàn)槲勖?、濕度、電壓一起效果，開(kāi)關(guān)柜內(nèi)TV穩(wěn)妥的支撐絕緣子因?yàn)榕谰嗖恍挟a(chǎn)生了閃絡(luò)(過(guò)后測(cè)量絕緣子爬距為2.3cmkV，TA外表絕緣爬距為2.4cmkV) .持續(xù)不斷的閃絡(luò)弧光引起震動(dòng)，構(gòu)成弧光接地過(guò)電壓，其最大值可到達(dá)額外相電壓的2.3-3倍，傷及設(shè)備絕緣，引起相間短路。故障從閃絡(luò)開(kāi)展成為三相短路，構(gòu)成強(qiáng)大的短路電流，短路電弧向高壓穩(wěn)妥開(kāi)展，將其兩相燒毀。

3整改方案

綜上所述，因?yàn)檫B續(xù)大雨，箱內(nèi)濕度到達(dá)90%以上，絕緣f外表積污嚴(yán)峻，系統(tǒng)上有接地而健全相電壓升高了3倍，形成TA外表及支柱瓷瓶閃絡(luò)，演變?yōu)橄嚅g短路。

防潮和防塵是分支箱規(guī)劃要害，作為露天運(yùn)轉(zhuǎn)的設(shè)備，分支箱的功能有相應(yīng)的規(guī)范:抗洪水、抗污穢、抗凝露、耐腐蝕、全絕緣、全密封、全防護(hù)、全工況、柜體防護(hù)等級(jí)達(dá)IP33.一起，在分支箱選址上，盡量考慮環(huán)境相對(duì)枯燥和清潔的場(chǎng)所。分支箱的土建根底應(yīng)有排水系統(tǒng)，即不能在根底角鋼上積水。

針對(duì)上述狀況，在電纜分支箱的規(guī)劃選型和運(yùn)轉(zhuǎn)保護(hù)上提出以下建議，以確保電網(wǎng)、設(shè)備的安全安穩(wěn)運(yùn)轉(zhuǎn)。

(1)選擇電纜分支箱時(shí)，要求箱體和開(kāi)關(guān)柜的防護(hù)等級(jí)有必要到達(dá)重慶這種環(huán)境下的要求。至少應(yīng)選IP33以上，在污塵飄動(dòng)的公路邊最好選用IP53即防塵還能避免外物侵入，雖不能徹底避免塵埃進(jìn)人，但侵人的塵埃量并不會(huì)影響柜內(nèi)設(shè)備的正常作業(yè);避免噴酒的水侵人防雨，或避免與筆直的夾角小于60*的方向所噴灑的水進(jìn)人柜內(nèi)設(shè)備形成危害。

(2)柜內(nèi)設(shè)備的絕緣，其外表絕緣有必要滿意三級(jí)污區(qū)的走漏比跑，支撐絕緣子的走漏比距和爬電間隔，至少要按4cm/kV要求選擇。

(3)在電纜分支箱中加裝除濕設(shè)備，堅(jiān)持箱體內(nèi)的枯燥度。

(4)加強(qiáng)巡視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)潛在的問(wèn)題。