邢振

摘 要：在电力设备运行过程中，高压开关柜触头发热问题会影响带载能力，甚至会导致开关柜、断路器烧毁的后果，给生产活动带来许多影响和危害，本文基于现状，首先介绍了高压开关柜触头异常发热的原因，并结合其原因，探讨了高压开关柜触头发热隐患的预防处置策略，希望可以延长设备使用寿命，提升生产稳定性。

关键词：高压开关柜;异常发热;预防策略

中图分类号：TM591 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2020）06-0172-02

高压输电线路带载能力与开关柜的额定工作水平密切相关。在正常生产过程中，一部分高压开关柜存在触头异常发热的情况，导致线路的整体稳定性下降，不但影响了实际的生产效率，同时也会引发开关柜烧毁等事故，导致企业蒙受经济上的损失。为了进一步探讨高压开关柜触头异常发热的防控策略，现就高压开关柜触头异常发热的风险与危害分析如下。

1 高压开关柜触头异常发热的危害

高压开关柜触头异常发热会带来诸多风险与危害，简单归纳如下几个方面。

1.1 设备损坏

高压开关柜触头异常发热会导致生产过程中配变电设备的不稳定因素增加。作为整个生产过程中性能关键的分配调度设备，其在正常运行过程中最常见的问题就是高压开关柜触头异常发热。在发热效应出现的前期，并不会产生较大的影响，但是如果不及时予以处理，可能会逐渐演变为严重的故障甚至导致设备破损。另外，触头发热后，热量会逐渐积累，借助于铜排线路进入到其他设备当中，一旦出现绝缘层遭受破坏的情况，势必会导致内部设备单相连接，进而出现短路事故。除此之外，高压绝缘套管也会引发绝缘损坏问题，出现连接母线扭曲变长的情况，导致互感器出现烧毁炸裂等事故[1]。

1.2 工期延长

高压开关柜触头在整个生产过程中具有重要的作用，其不但是变配电的主要设备，同时也是供电的关键设备之一。一旦由于高压开关柜触头异常发热导致停工抢修，不但会需要涉及到内部检查与零部件的更换，同时也可能会由于热量的传导出现其他元器件的损坏，这样一来无论是生产过程还是稳定性都会受到影响。从故障事故维修的角度上来看，高压开关柜本身具有内空间小、处理事故的时间较长的问题，所以也容易引发工期延长的问题，导致企业出现经济损失的同时间接影响企业的品牌，不利于企业的长线发展。

1.3 经济损失

高压开关柜触头异常发热后，为了避免故障继续发生，需要及时对设备进行更换，产生一笔不低的费用。除此之外，出现意外停电后，企业的各项生产活动都会受到影响，从而带来负面的信誉影响，这也会带来经济方面的损失。从实际运行角度上来看，突然停电会导致企业生产中断，一些机械设备可能需要面临设备损害的风险，同时产品无法继续生产，会出现次序打乱、产品报废等问题，这些因素都属于经济损失的范畴，最终影响到企业的品牌效应，导致企业核心竞争力下滑[2]。

2 高压开关柜触头异常发热的原因

高压开关柜触头异常发热的发生原因很多，简单总结如下几个方面。

2.1 弹簧弹性不足

一些高压开关柜在使用过程中受到材質、安装等因素出现梅花触头外部的弹簧弹力不足的情况，进而引发触头的电阻增加。长期电阻较高，势必会出现热量累加的情况。在该情况下，高压开关柜触头发热又可以表征为弹簧加热，随着弹簧的温度上升，其弹力也会相应的下降，最终导致触头温度过高，引发故障。针对该因素条件下的问题，必须要做好跟踪检修工作，同时对张紧力进行测试，否则即使短期内不发生问题，长期来看依然会引发故障。

2.2 触头连接过松

在高压开关柜使用过程中，断路器的梅花触头多采用导电臂进行连接，整个运行过程中会受到各种点动力因素的影响，出现螺栓松动、电阻增加的问题，一部分会随着温度的增加而逐渐上升，进一步引发弹簧发热问题。在长时间的温度影响下，梅花触头发热变黑。在现场检修过程中我们发现，一些大容量的断路器普遍存在弹簧、触头发黑的问题，这种情况基本都是由于连接处接触不良所导致的结果。通过进一步检查、修正后，即可改善该问题带来的影响，避免高压开关柜触头发热问题。

2.3 外侧弹簧材料选择不当

一般条件下，紧固弹簧选择非导磁材料可以显著改善内部结构条件，避免出现局部热量积累的情况。这是由于一旦选择了磁性材料，使用过程中很容易出现弹簧内部涡流集中的情况，进而出现接触电阻增加、弹簧温度累计，这来源于内能的增加，最终会由于温度较高导致触头烧毁。针对这种因素导致的触头发热问题，需要在采购过程中对材料进行筛选，以此来避免材料选择不当带来的高压开关柜触头异常发热情况。

2.4 开关柜静触头座与排点接触不良

高压开关柜触头座、排点接触不良主要是由于加工、装配不到位所引发的接触问题。该类型的问题是由于接触过程中装配不到位，导致触电的面积较小，电阻增加，进而导致使用过程中温度过高的问题。

2.5 静触头与动触头接触不良

静触头、动触头接触不到位也会影响设备的运行稳定性。根据现阶段静触头、动触头的接触情况来看，无论是由于加工精度问题还是由于匹配度、安装工艺的问题，都会导致静触头、动触头接触不良，进而出现局部电阻增加的情况，最终出现高压开关柜触头异常温度结果。

2.6 镀银层厚度不达标

镀银层的厚度也会影响到开关柜静触头的温度。根据生产实践经验来看，受到加工精度等因素的影响，或者由于触头安装的位置不佳，都可能会导致动触头的接触区域出现接触不良的问题，如果选择不同型号的备用断路器，则可能会由于型号不匹配的问题导致后续的风险与原因。所以，除了根据厂家的技术标准来进行镀银层厚度的调整与设计，在实际的生产过程中也要做好现场的过程控制与管理工作，替代原断路器，确保静触头的接触效果，做好接触电阻的测量管理工作，满足镀银层的厚度控制要求。

2.7 供电系统存在谐波影响

供电系统供电过程中会受到电气设备端部发热的影响，长期的谐波存在不但会导致开关柜静触头发热，还会引发各种故障，包括噪声增加、振动加大，出现开关设备不稳定的问题。该问题主要采用发热检测设备配合谐波测试治理工作来解决。

3 高压开关柜触头异常发热隐患的预防与处置

高压开关柜触头异常发热的预防控制工作可以通过如下几个方面的措施来实现。

3.1 全密封接线座

选择全密封的接线座可以在一定程度上降低高压开关柜触头异常发热的情况。从基本原理上来看，全密封的接线座不容易受到外部因素的影响，内部的空气流通简单，也不容易进入灰尘，更可以借助于全密封的结构将各种污染杂质阻挡在外面，从而有效降低接触面的脏污程度，从而满足高压开关柜触头稳定性控制要求。

3.2 手车触头预防实验

随着近些年来高压开关柜电力负荷的增加，为了满足开关柜的运行要求，可以采取触头预防实验的方式来对运行条件进行分析。一般来说，可以通过最大负荷增加的方式来分析触头位置能够承受的最大电流，从而实施科学优化设计，避免容量不足导致的局部触头发热损坏问题。通过多次试验的方式能够了解触头承受的极限，从而避免操作失误带来的风险与隐患问题。

3.3 开关柜在线升温检测

在线升温检测系统是一种综合自动化监测系统，该系统能够结合系统的配置要求来进行智能分析测试系统的构建，根据柜内的稳定调整情况以及湿度传感器来计算出柜内一段時间内的温度变化，借助于温度调整模拟信号转换的方式来将高压开关柜触头发生的细微变化传递给运行人员，不但有助于实施信息的分析与整理，也可以发现一段时间内触头出现的温度异常表现，有助于提升高压开关柜触头异常状态的控制水平。除此之外，该技术的应用也可以实现整体统筹规划，避免设备故障，提升设备寿命。

3.4 大容量开关柜选择散热性能更好的风扇

选择大容量的开关柜时需要特别关注散热性能问题。这是由于大容量的开关柜内部温度更高，所以一旦出现散热不充分的问题，在短时间内就会出现温度聚集上升的情况，相比于小容量的开关柜而言，其对于散热性能要求较高。为了避免由于该特征导致的发热，可以选择结构设置的方式来改善，比如说增设专门的隔板来对内部的风道进行调整，以此来提升整体的散热性能。除此之外，针对未加装的排热风扇，可以选择大容量的开关柜，在满足开关柜散热要求的基础上，增设专用风扇，解决温度较高的问题。

3.5 增设无线测温设备

大多数高压开关柜触头的位置都十分隐蔽，如果不专门进行查验，很容易忽视其发热问题，这也是后期设备烧毁的重要原因。所以，要想及时发现发热问题，避免开关烧毁后导致设备整体损坏，就必须要增设无线测温设备。选择在变电所房间当中增设专门无线测温设备，采用断路器接头连接无源线路线头的方式来实现开关室信号的接受与温度信息探查功能。运行工作人员不需要在到开关室进行各个触头的探查，就可以直接在总控台当中完成温度的协调分析工作，及时发现高压开关柜触头异常情况并做好发热故障解除，提升设备的运行稳定性[3]。

在无线测温设备的使用过程中，需要做好无源无线测温探头的安装工作，安装在开关室的关键位置，显示开关柜的触头温度，做好巡检查看工作，随时对温度情况、发热情况进行跟进处理，提前做好消除故障的准备，也可以采取能源中心无人值守管理的模式开确保开关柜静触头发热问题得到妥善解决。

4 总结

综上所述，随着电力设备运行水平的不断提升，高压开关柜触头发热对带载能力的负面影响也逐渐显现出来，使得高压开关柜触头异常发热防控工作逐渐成为业内人士普遍关心的问题。为了避免出现触头异常发热，除了选择全密封接线座之外，还需要做好触头预防实验，选择专用在线升温检测设备以及高性能散热设备来降低高压开关柜触头异常发热的可能性。另外，根据企业的自身情况，增设一部分无线测温设备也有助于及时发现高压开关柜触头异常，从而实现快速处置，避免异常发热带来的设备损坏，维护企业生产环境，促进企业可持续健康发展。

参考文献

[1] 贺欣荣.10kV配电网开关柜异常发热原因分析及对策[J].机电信息，2014（15）：69+71.

[2] 林茂基.高压开关柜的发热处理与防控[J].企业技术开发，2012，31（22）：55-57.

[3] 王秉政，江健武，赵灵，等.高压开关柜接触发热温度场数值计算[J].高压电器，2013，49（12）：42-48.