配电环网柜的故障分析及对策

环网柜在配电全电缆网或架空电缆混合网中，由于其维护工作量小、安装方式灵活、尺寸小等优点得到了较广泛的应用。随着城市电网建设改造工程的不断深入，环网柜在城市电网改造工程中的使用量也不断增加。在环网柜的长期运行中，发生了多种多样的故障，因此我司对长期积累的环网柜故障有必要进行统计分析，分析其主要故障原因，提出相应的技术和管理对策措施。

1、配电环网开关结构特点

环网柜接线方式灵活，可满足不同配电网络结构的要求。负荷开关装置和硬母线全部和部分密闭在同一个不锈钢金属外壳内，通常采用SF6作为灭弧介质和绝缘介质，开关采用三相联动的三工位负荷开关。

环网柜按结构可分为共箱式和单元型两大类。

共箱式环网柜通常由2至6路负荷开关共箱组成接线方式灵活多样，可以满足不同配电网络节点的需求。由于负荷开关装置和硬母线密闭在同一个不锈钢金属外壳内，具有全绝缘、全密封结构，对环境的适应能力较强，在地下室、户外环网室等运行条件较差的场所得到了较多的应用；单元型环网柜母线、电缆搭接处通常为空气绝缘，因此通常用于地面土建站所等运行条件良好的场所。

环网柜的主要优点是：体积小、结构轻、结构紧凑，占地小；安装简单，操作方便，安全可靠、免维护；大多具有电动和手动操作机构，配FTU后即可实现配电自动化，扩展性较强。

2、故障分类及解决措施

1) PT、CT故障

带有配网自动化接口的环网柜往往配有PT、CT，以提供开关的操作电源和配网自动化所需的负荷电流等数据信息，配套厂商提供的PT、CT质量差是导致此类故障的主要原因。

解决方案：对供应商提供的元器件做严格的来料检验程序，不合格项都会及时做出调整，确保用于生产制作的PT、CT将不会出现质量问题。生产过程中严格审核互感器的二次接线，严禁出现互感器二次侧的短接、开路等现象 。若质保期内由于质量问题出现的故障，24小时内无法修复，我司将免费进行更换。

2) 避雷器故障

环网柜中配套的一些避雷器击穿、爆炸，造成电缆室内相间短路或者电缆头对环网柜外壳放电。

解决方案：我司在避雷器的安装过程中将考虑到柜体内空间的合理利用。加强柜内设备的绝缘强度，加强柜体防护等级，严格控制柜内粉尘的堆积、潮湿或者凝露，防止其出现闪络现象。

3) 操作机构故障

潮湿地区的环网柜由于长期不进行操作，机构弹簧、控制回路开关的辅助触点等容易锈蚀，引起机构失灵。

解决方案：我司将对环网柜周边地区环境做仔细考量，及时对操作机构进行全面的试验及检修，并严格按照试验周期惊醒设备预防性试验。全面提高断路器及其相关配套设施的健康水平。

4) 电缆接头处故障

由于电缆头本身质量以及施工工艺不过关，以及大截面电缆在安装后逐渐释放应力，均是电缆搭接处故障的主要原因。

解决方案：针对以上问题，我司着主要对环网柜、电缆安装工艺、设计、和土建等方面的一些整改应措施进行解决：合理设计环网柜电缆室的高度；加强电缆的固定，确保不使电缆连接处的套管承受任何方向的作用力。电缆要在连接套管的正下方垂直进入并且牢固固定，不能让电缆下部处于斜扭状态；注意安装时的工艺要求，按照产品安装施工工艺规定的力矩值对螺栓进行紧固，避免工作人员使用普通扳手，凭感觉和经验对螺栓进行紧固。

5) 二次回路故障

二次回路（操作电源）由于触点接触不良或其他原因造成二次线路烧毁。

解决方案：我司对二次回路接线的审核极为严格，严禁使用劣质或破损的导线接线，确保导线接头不会出现松动或者发生短接现象。

6) 电缆支持绝缘子处及母线桩头处放电故障

电缆室支持绝缘子处及母线桩头由于处在潮湿等恶劣环境下放电甚至击穿。

解决方案：加强对运行中环网柜的温度的监测。或者采用美式环网柜，美式环网柜由于肘型电缆接头直接暴露在外，外部没有柜门进行封闭，运行人员可以使用测温仪器直接并相对准确的测量电缆接头处温度。

7) 气室故障

由于SF6气室泄露，造成气室内断口刀闸相间短路故障

解决方案：气室发生泄漏的主要位置电缆桩头处，原因为电缆桩头由于受力较大，当电缆安装中存在外加应力或电缆没有牢固固定后，电缆桩头处长时间承受外力的影响，造成气室与电缆桩头处发生裂纹，进而导致SF6气体泄漏。因此气室故障还是电缆安装施工不良的另一种表现形式，解决整改措施主要还是规范电缆施工，减少电缆对于电缆桩头处的额外应力。另外为了防止气室内SF6气体渗漏后不能正常灭弧，因此必须在环网开关面板上加装SF6气压仪和低气压闭锁功能，避免运行人员在操作时由于开关不能正常灭弧导致事故。

8) 熔断器+负荷开关故障

目前环网柜中主要采用熔断器+负荷开关的组合来对中小容量的配电变压器进行保护，熔断器在熔断时，顶针不能正常触发机构跳闸造成故障扩大。

解决方案：对熔断器．负荷开关的配置需加强选型管理。熔断器．负荷开关内的熔断器在选择上首先要按照环网柜生产厂家的使用说明书进行选型，关键的参数是负荷开关的转移电流；其次应合理选择撞击器：①应选择撞击行程大于联动机构动作行程的熔断器；②对于传动件为塑料等非刚性材料时，不能采用火药式撞击器的熔断器，应使用弹簧式撞击器的熔断器；最后要按照使用环境对熔断器的选择进行校验：①根据熔断器生产厂家的使用说明书来确定安装环境条件对熔断器的影响；②根据IEC标准，熔断器在环境温度为-25℃～0℃之间能正常工作，当环境温度低于25℃时熔断器的机械性能将受影响，当环境温度高于+40。C时，每升高1℃熔断器的额定电流应降低1％使用；③避免熔断器过载使用。