10kV开关柜触头发热的原因分析及处理方法研究
摘要：10kV开关柜在长时间的运行过程中，由于螺丝松动或者是接触不良的因素，会导致设备表面持续发热，导电连接的地方温度大幅度增加，甚至发生局部熔焊，产生火花或者是电弧放电等现象，进而损坏电气设备。基于此，本文对10kV开关柜触头发热的原因进行了分析，并提出了相应的处理措施，希望可以有效控制由于发热导致的不良影响，尽可能减少供电事故。
关键词：10kV开关柜；动静触头；发热
０ 引言
开关柜和断路器作为公费联系统统非常重要的基础设备，断路器和开关柜之间的动静触头承担的电能的转化与输出功能，高压开关柜的发热元件是非常必要的，主要包括了断路器以及各类触头，如果高压柜内的触头温度过高，就会使得触头盒的绝缘性能下降，从而导致单向接地或者是短路，这种状况可能会引发各类安全事故，使得电力系统发生严重的瘫痪。本文分析了开关柜出头发热的主要原因，并提出了相应的优化措施。
１ 触头发热的主要原因
1.1 静触头跟母排连接面接触不良或固定螺栓松动
1０ｋＶ开关柜的静触头是一个圆形的铜导体，它是通过与螺栓母排相连接。而由于高压开关柜的容量不同，因此触头同体以及螺栓的大小也是不同的，如果触头与母排之间的接触面积与压力达不到规范的标准要求，那么接触的母排宽度就要小于母排宽度的1.5倍，
并且如果缺乏塔街的压力，会导致母排的联接点实际电阻进一步增大[1]。工作人员通过将母排与近处头的连接面，镀银可以有效提升其导电性，能降低导电热效应。而与静触头连接的母排一般选用铜排，这样可以过度产生的热量。
1.2动触头坚固弹簧张力不足或选材不当
１０ｋＶ手车式开关柜主要是通过采取滑动接触结构，断路器是由多个触头的梯形接触来组成，将梯形处置安装在处置支架上，由两个圆形圈进行杆连接。断路器在进行工作的时候触止与静触头的接触电阻是由坚固弹簧张力所决定的坚固弹簧张力，在不足的情况下就会导致动静触头接触电阻会增大，在这种情况下就会导致发热更多，通过出头来将热量传到弹簧，使得弹簧的螺旋体弹性变大。 如果在工作的过程中发现张力进一步下降，就会使得出头的发热情况进一步提升，通过对发热损坏的触头进行检查，静触头表面有明显的左伤痕迹，在运动的过程中存在放电，如果不能够及时阻止，就可能会使得整个供电系统发生单向接地或者短路。
固定弹簧的张力大小与弹簧本身的材质，粗细以及弹簧螺旋体的紧密程度，有着非常密切的联系梯形处置圆形固定圈与弹簧之间通过非磁性材料进行连接，如果所选的材料为执行材料的话，再通过电流的时候就会出现过热的现象，使得弹簧的弹性系数进一步下降。由于断路器整体容量不同，因此弹簧的型号也不同，在更换弹簧时需要根据断路器的不同来选择合适的弹簧型号，并判断其张力是否满足标准要求。
1.3断路器导电臂连接过松
断路器的导电臂与断路器本身出租之间的连接是通过螺栓进行固定，如果螺栓的固定偏离较小，那么在电导的作用下就会导致导电壁与处座的接触电阻进一步提升发热的情况
下，会导致真空断路器出现损坏，因此工作人员要定期对导电臂的连接进行固定。
２ 开关柜触头发热对策
2.1正确测量开关柜回路电阻
高压开关柜设备发热故障大多都是由于触头的接触不良而导致的，因此工作人员在进行定期的维修检查的过程中，就必须强化对于断路器直流接触电阻的测量。如果在实际的工作过程中弹簧所通过的电流过大就会出现严重发热，甚至会导致弹簧发生断裂，因此工作人员在测量真空断路器时必须要防止电流夹子夹在弹簧上，不允许电流通过弹簧。另外在测量的过程中，夹钳要跟触指的接触面积进行固定，如果接触面积过小就会导致接触的数据不准确，因此工作人员可通过专门制作的触指来进行连接，从而进一步减少测量误差[2]。并且如果在测量过程中发现接触电阻严重超标，就需要立马停止进行处理。
2.2 触头及弹簧的材质要求
工作人员在对需要更换的部件进行检查的时候，需要确认其材质是否符合要求，对于弹簧的检查可以通过吸铁石来进行操作，通过这样的方式来确保所更换地弹簧为非磁性材料。工作人员在检查弹簧的张力时，要更换一些老化变色的弹簧。对由于弹簧引起的发热现象，可以考虑更换弹力更强的弹簧，如果固定力达到了标准，那么动触头不发热而静触头发热，而导致这种现象的主要原因就是接触不良。
2.3对发热量大的开关柜增加散热风机
由于高压开关柜整体的密封性较好，因此内部产生的热量不易散发，因此工作人员需要进行强制散热，通过对流散热来完成内部散热工作。因此一般工作人员都选择在总进线
柜以及母联柜之间增添散热风机，通过散热风剂来将热量疏散，尽可能减少开关柜中的热堆效应[3]。此外工作人员需要对风机和温度进行进一步的调整，控制在温度低的时候停止风机工作，并且风机的配置要高于两台，另外两台分析要分开控制，如果其中一台发生故障，这样另外一台仍然可以正常工作。工作人员还需要在风机的进风口处设置防尘设施，通过使用开关接触面来防止灰尘及异物进入到开关柜内部。
3实例分析
3.1工程概况
以我国某地工厂的10 kV 开关柜实际运行状况为例进行分析，开关柜长期处于高负荷高电流的运行状态，因此在实际运行过程中触头的发热现象非常严重，这直接影响到了整体设备的安全运行，如果开关柜在运行过程中发生了火光短路的状况，就会导致整个系统无法正常运行，甚至出现大面积的停电。因此为了确保工厂的安全稳定运行，工作人员必须要保证发电设备的正常运行，针对于开关柜来说，要遏制其设备发热现象，降低运行温度，实时监控触头以及触壁的温度状况，采取科学有效的措施来对大电流的开关柜进行优化改进。
3.2 解决方案
（1）首先对出土的结构进行全方面的改造，通过使用圆滑度较好的触头来，尽量降低电阻。并通过增加触指支架的稳固性，确保触头触壁以及触点之间的接触。
（2）工作人员还可以通过增加连接处的有效焊接面积来确保焊接处的电流密度下降，通过这种方法降低热效应，保证设备运行时的温度。
（3）工作人员通过改进触壁的连接板来进行增容，由通过本文来提升整体的电导，降低其电热效应，合理控制设备的运行温度。
（4）工作人员可以选择在触壁的尾部增加一个软连接装置，触将其固定在触壁的外面并附以触底内部的连接，增加触壁与断路器处座之间的载流量，使得连接板与操作之间能够更加完善。
（5）进一步提升触头做与触壁之间的焊接面，减小电流通过的密度，保证焊接质量降低热效应。
4 实施效果及结论
综上所述，通过上述的技术进行创新改造，可以大幅度提升电流开放和运行参数的可靠性。同时以干熄焦发电并网柜为例，如果额定的电流为2500A，百安负荷在1600A以下的时候，那么在进行改造之前温度处于55 ℃左右，而通过改造温度降到了35 ℃~40 ℃；如果负荷为2000 A 时，那么改造之前的温度是处于 60 ℃左右，而通过改造可以使温度降低维持在 45 ℃~50 ℃，通过这样的方式能够有效避免开关触头发热导致的短路，甚至是导致大面积停电。同时工作人员需要对触头进行实时温度监控，这样既能够保证电流开关柜的安全系数，同时也能够尽可能的减少因为触头发热而导致的大范围停电。
参考文献：
[1]苏红生.10kV开关柜触头发热的原因分析及对策措施[J].电工技术,2021(07):79-81.
[2]潘志腾.10kV开关柜故障成因分析及处理措施[J].光源与照明,2020(09):57-58.
[3]王飞雪,李兆瑞.中置式高压开关柜断路器手车触头发热处理方法分析[J].中国金属通报,2018(04):229+231.
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