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10kV電纜系統(tǒng)高壓電纜分接箱，是電纜從開關柜出線后進行匯集與分接的主要電氣設備。現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、汽車、石油、化工、水泥等大型企業(yè)的配電網。

電纜分支箱特別適合于城市電網改造工程，可大大節(jié)省電氣設備和電纜投資。很大的提高了供電穩(wěn)定性。但由于電纜分支箱的運行環(huán)境較為惡劣，如防護水平不夠加上運行時維護不力則會出現不少問題。

1電纜分支箱的故障現象

2007年7月18日某地輸配電線路發(fā)生跳閘，在巡線至石板坡電纜分支箱時，發(fā)現電纜分支箱兩端的開關柜俑壁發(fā)生嚴重變形、601進線開關柜面板有飛弧、放電及炭黑等現象。外觀上，箱體內水跡明顯。儀表柜門已銹死，不得不撬開，操作機構已無法轉動、只能將其解體后打開關柜門。打開#601開關柜電纜室發(fā)現:計量TⅣV的熔斷器及支持絕緣子兩相全部炸碎、另一相熔斷器發(fā)生破裂，支持絕緣子發(fā)生破損，AT表面有爬電痕跡，柜體多處存在放電痕跡，如圖1所示。打開相鄰間隔查看，情況一樣嚴重，導電部分受潮嚴重，銅排及固定鏢栓已長鹵銹，TA表面有多處爬電痕跡，見圖2。該分支箱為某電器廠制造，2003年投運、僅3年多。

故障分析

2.1事故前的運行方式

該線路在事故前負荷有10臺配變，6個電纜分支箱，根據調度記錄，在此事故前曾發(fā)生過接地故障。

故障點確認:定時的速斷保護動作，重合后，速斷保護又動作跳開關，從保護動作的情況可以清楚看出，最初的故障點發(fā)生在保護范圍以內。事故后，對儲菜線電纜及架空線路進行巡線檢查，并未曾發(fā)現任何異常，如果說線路有故障，在重合后所帶來的沖擊下、線路薄弱環(huán)節(jié)必定有反映。因此故障點只能是分支箱內開關了。

2.2故障原因

從故障設備的情況分析，故障應是受潮后局部放電閃絡引起的，而最先的故障點可能在薄弱都位產生，即TA的表面絕緣或TV的高壓保險支柱瓷瓶。眾所周知，影響絕緣子表面沿面放電的因素有三:絕緣子表面的污穢;大氣濕度;泄漏距離。

絕緣子表面的沿面放電是局部電強的燃燒、發(fā)展和熄滅不斷相互轉化的過程。此過程中，表面泄漏電流的大小起主導作用。表面泄漏電流與絕緣子污移層的電導、大氣濕度、電源和加壓方式以及介質表面形狀和泄漏距離有關。

電纜分支箱地處交通要道，背靠山坡，面向公路，塵土很大，絕緣子表面的積塵較多，在污層受潮時。其中所含可溶性鹽類及酸堿成分溶解于水中，使表面電導率驟增，泄漏電流大量增加，大大降低閃絡電壓。一般說來，絕緣子的污閃電壓隨其污染程度的增加而降低。污染嚴重時，隨著污染程度持續(xù)增加，污閃電壓的下降已很緩慢，但這時污閃電壓常常已經低于工作電壓了。干燥污穢的電阻較大，它并不降低絕緣子的閃絡電壓，一般當空氣相對濕度小于50%~70%時，沿面閃絡電壓不會降低;高于這數值時，隨著濕度增加，閃絡電壓迅速下降，如圖3所示。實際運行中，絕緣子污閃事故都發(fā)生在霧、露、陰雨綿綿等高濕度的天氣．因為在這種條件下、積塵中水深性的鹽類溶解，使污層成為了半導體，大大增加泄漏，降低閃絡電壓。本次事故正值當地百年不遇的大雨期間，而開關柜柜體的密封較差，柜內相對濕度已達90%以上，開關柜的操作機構機構嚴重腐蝕，以至于完全不能正常操作，由臟污沿面放電的過程的討論可知，污層的電阻越大，泄漏電流越小，放電發(fā)展越困難，閃絡電壓也相應提高。在同樣污染和潮濕條件下，介質表面形狀、兩極間的沿面最短距離即泄漏距離是影響表面電阻和閃絡電壓的重要因素。泄漏距離增加，污閃電壓也增加。不同成都的污穢情況對線路及變電站絕緣的影響程度是不同的，因此應根據不同的污移情況，采取相應的絕緣標準保證電網安全運行"。目前， 我們用泄漏比距來估計臟污條件下絕緣子的耐污性能。由于我局所轄電網為渝中區(qū)，被定為三級污區(qū)，按變電站設備考慮泄瀾比距應大于4cm/MkV。

從故障設備可發(fā)現，TA 表面存在灰塵，和支柱絕緣子相比，TA 的泄漏距離小，也容易造成閃絡。同時，在單相接地運行時，健全相對地電壓升高，為故障相的倍.由于污秒、濕度、電壓共同作用，開關柜內TV保險的支持絕緣子由于爬距不夠發(fā)生了閃絡(事后測量絕緣子爬距為2.3cmkV，TA表面絕緣爬距為2.4cmkV) .持續(xù)不斷的閃絡弧光引起震蕩，形成弧光接地過電壓，其最大值可達到額定相電壓的2.3-3倍，傷及設備絕緣，引起相間短路。故障從閃絡發(fā)展成為三相短路，形成強大的短路電流，短路電弧向高壓保險發(fā)展，將其兩相燒毀。

3整改方案

綜上所述，由于連續(xù)大雨，箱內濕度達到90%以上，絕緣f表面積污嚴重，系統(tǒng)上有接地而健全相電壓升高了3倍，造成TA表面及支柱瓷瓶閃絡，演變?yōu)橄嚅g短路。

防潮和防塵是分支箱設計關鍵，作為露天運行的設備，分支箱的性能有相應的標準:抗洪水、抗污穢、抗凝露、耐腐蝕、全絕緣、全密封、全防護、全工況、柜體防護等級達IP33.同時，在分支箱選址上，盡量考慮環(huán)境相對干燥和清潔的場所。分支箱的土建基礎應有排水系統(tǒng)，即不能在基礎角鋼上積水。

針對上述情況，在電纜分支箱的設計選型和運行維護上提出以下建議，以保證電網、設備的安全穩(wěn)定運行。

(1)選擇電纜分支箱時，要求箱體和開關柜的防護等級必須到達重慶這種環(huán)境下的要求。至少應選IP33以上，在污塵飛舞的公路邊最好采用IP53即防塵還能防止外物侵入，雖不能完全防止灰塵進人，但侵人的灰塵量并不會影響柜內設備的正常工作;防止噴酒的水侵人防雨，或防止與垂直的夾角小于60*的方向所噴灑的水進人柜內設備造成損害。

(2)柜內設備的絕緣，其表面絕緣必須滿足三級污區(qū)的泄露比跑，支持絕緣子的泄露比距和爬電距離，至少要按4cm/kV要求選擇。

(3)在電纜分支箱中加裝除濕裝置，保持箱體內的干燥度。

(4)加強巡視，及時發(fā)現潛在的問題。