低压开关柜电气试验项目分析 朱启鹏 耿洋洋

发表时间:2019/7/19   来源:《新材料.新装饰》2019年3月上   作者:朱启鹏 耿洋洋
[导读] :在近年来,我国国家标准对于低压开关柜的性能要求在不断的优化与完善,相应的技术指标和性能要求也在不断的提升。这也就要求了相关人员在进行产品生产与电气试验的过程之中,明确低压开关柜电气试验的目的与技术要点,
(福建福清核电有限公司,福建省 福清市 350318)
摘要:在近年来,我国国家标准对于低压开关柜的性能要求在不断的优化与完善,相应的技术指标和性能要求也在不断的提升。这也就要求了相关人员在进行产品生产与电气试验的过程之中,明确低压开关柜电气试验的目的与技术要点,从而使整个试验过程更具科学性和合理性,为低压开关柜的正常运行提供更加全面的保障。
关键词:低压开关柜;电气试验;项目

 
        一、绝缘性能试验
        低压开关柜应该根据相应的技术标准,对于其绝缘性能进行全面的试验,这也是当前低压开关柜电气试验之中较为重要的项目,是整个产品检测之中的必要试验内容。为了能够确保产品能够在长时间进行稳定的工作,要对于产品在非正常工况下的过电压绝缘水平进行测试。在国家标准之中,做出了工频耐压试验的检测要求,要求通过对产品施以相应的电压以及相应的典雅时间来考核产品本身的绝缘水平,同时要通过相应的方法对于产品的过电压、发热情况造成的绝缘性能下降现象进行检测。在国家标准之中,规定通过冲击耐压试验进行产品的承受雷击性能进行检测,而当前由于我国技术条件的限制,导致这项试验并非必要的试验内容。而从我国国家标准的修订情况来看,考核低压开关柜的绝缘性能的耐受电压数值也在不断提升,在1999年颁布的标准之中,做出了额定电压7.2KV产品绝缘性能的规定,其额定短时工频耐受电压为通用数值23KV,隔离端口28KV;其额定的冲击耐受电压则应该是通用值40KV或者60KV,隔离断口46KV或者70KV。在2011年的技术标准之中,将短工时额定电压调整到通用值30KV,隔离断口34KV,并对于冲击耐受电压的较低值进行了删除处理,不需要再去对于快波前和缓波前的过电压作用方式、系统接地方式以及过电压保护装置的因素进行考虑,一律采用通用值60KV,隔离断口70KV进行试验。这种改动的原因在于,随着电力工程行业的深入发展,谐振过电压对于电路系统的影响程度也越来越高,过电压的幅值也越来越大,过电压的类型也更加复杂,而从目前情况离开看,我国低压开关柜在绝缘性能的保障方面都会通过结构设计来使电气的间隙提升,使爬电的具体增加,从而使低压开关柜的绝缘能力能够满足工频耐压实验和雷电冲击实验的具体要求[1]。
        在绝缘性能实验之中,应该注意将低压开关柜之中的过电保护装置的界限进行断开处理,从而确保其能够提升到标准规定的实验电压数值。这里的主要原因在于,低压开关柜内部的过电保护装置往往是采用压敏电阻的原理来实现电压保护的,而在试验电压没有达到相应数值情况之下,保护装置就会进行动作。而从实际上来看,绝缘性能试验有着一定的重要性和必要性,需要检测机构以及产品生产企业在试验技术和手段上进行不断的更新,从而使其能够满足实验的具体需求。在我国,有个别的生产厂家往往采用兆欧表来进行绝缘电阻的实验,这种想法是错误的,因为兆欧表的电压等级有限,难以对于低压开关柜的绝缘性能进行全面的测试,同时在工频耐压实验之中,往往也会出现泄漏电流超过标准或者其他破坏性放电的情况。就算是试验专用的耐压机也必须具备能够满足实验要求的容量才能进行检测。这也就要求了相应的检测机构与生产企业,能够认真研读我国现行的相关标准与实际规范要求,明晰我国介电性能检测设备最低输出的容量规定,从而使低压开关柜电气试验之中的绝缘性能得到精准的验证[2]。
        二、短路性能试验
        短路性能试验包括对于短路接通开断能力的检测以及额定短时耐受电流能力的检测,其主要目的在于对电气系统之中存在短路或者异常电流情况之下,低压开关柜是否能够正常接通,并在规定时间内能否进行故障电流断开处理的验证。接通和断开操作往往是由断路器与内部构件进行执行。

在我国国家标准之中,做出了低压开关柜在段律电流超过50KA时,峰值耐受电流与短时耐受电流比值应为2.2,试验短路电流持续时间应该为1秒钟的要求,在实验条件之下,供电体系短路装填比实际情况更加严格,可见短路性能试验的重要性。在短路过程之中,短路电流往往会超过几十千安培,并且在一定时间内会进行持续不断的放热,而在这种情况之下,往往会导致低压开关柜之中的绝缘材料老化和损坏的情况。这里要注意的是,铜制材料在超过90℃的条件之下,机械性能就会全面降低,因此短路发热的情况往往会导致导体连接处接触面产生变形情况,从而使接触电阻提升。另外,过高的断流电流也会产生较大的电动力,进而使低压开关柜之中的绝缘组件遭到破坏,引起木牌变形的问题,从而使开关柜的绝缘性能降低。对于抽屉柜而言,过高的电动力会引起插头的形变以及弹跳现象,从而使抽屉式的内部元件被破坏。而对于配电使用的开关柜来说,由于上下级选择性短路保护功能的必然要求,就必须进行额定短路的耐受电流实验,这项检测主要是测定开关设备动稳定性和热稳定性,能够对于开关设备在短路状态的情况进行全面的检测,同时也能够考察开关柜设备设施对于热应力峰值电流产生的电动力的耐受能力。随着我国低压配电系统的容量不断提升,开关柜技术要求和对于短路情况的保护功能要求的不断提升,额定短时耐受电流的性能指标也成为当前短路性能试验之中最为核心的指标,然而其试验有着一定的技术性要求,普通的检测机构和生产企业无法进行独立检测,因此短路性能试验一直都是型式试验内容[3]。
        三、温升试验
        在低压开关柜电气试验项目之中,温升试验是较为重要的项目之一,必须通过温升试验才能对于产品在承载额定电流工作状态之下的温升极限进行确定,从而对产品的再留部件损耗以及铁磁损耗引起的发热现象是否会影响到开关柜的使用性能进行验证,同时也能对于开关柜是否会受到内部温升因素的影响导致绝缘性能以及部件运行稳定性下降进行考核。这里要注意的是,温升试验与短路性能试验有着本质的区别,温升试验测定的内容是多种部件长期工作之下温升产生热量的影响作用,是一个长期的影响过程,而如果开关柜的温升超过了相应的数值,往往会导致绝缘部件老化速度提升,降低总体绝缘性能,导致系统安全运行受到不利的影响。一般来说,温升因素的影响主要在于结构方面和主电路截面与载流部件的连接方面,因此,需要通过相应的试验对于开关柜的整体温升进行测定。在温升试验之中,需要用到的设备往往受到铜排以及电缆条件的影响,因此温升试验目前没有被列入到例行检查项目之中。而开关柜结构以及主电路的截面积都已经得到了明确,同时内部元件也能够符合温升的具体要求,在例行检查过程之中,只需要对于载流部件连接方式是否达到技术要求进行验证即可,因此,生产企业往往会通过相应的测量手段对于总体直流回路的电阻进行检测,这种方法往往也可以应用到对于铜排直流电阻是否正常的检测之中。回路电阻值本身就是通过温升试验而得出的数值,因此这种检测方法较为简单,可行性较高,检测结果也更加准确和直观,能够确保低压开关柜载流部件连接的紧密性,确保其不会因为运行温度导致运行过程受到不良影响[4]。
        四、结束语
        低压开关柜电气试验是确保开关柜设计和制造能够符合我国相关标准与性能要求的必要过程,也是确保低压开关柜能够正常、安全、稳定运行的重要质量保障手段。在本文之中,对于三种较为重要的电气试验内容进行了深入的分析,希望相关人员能够明确试验的要点和重点,使低压开关柜的性能得到有效的保证,提升低压开关柜运行的安全性与可靠性,促进我国电气工程建设事业的深入发展。
参考文献
[1]赵宇.电力系统中高低压开关柜的检验技术[J].电子技术与软件工程,2017,(004):243.
[2]邓信波.电力系统中高低压开关柜的检验技术[J].居舍,2018,000 (004):P.41-41.
[3]李学锴.高低压开关柜电气检验项目分析[J].城市建设理论研究(电子版),2016,(11):2861-2861.
[4]陈跃鹏.电力系统中高低压开关柜的检验技术[J].数字化用户,2017,23(32):98
 
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