关于电气开关柜的发热问题探讨

李鹏飞,李智柯,孙宏伟,赵健凯

摘要：电气开关柜是电力系统中主要的电气设备，在供配电网建设和运行的过程中，管理人员应当密切注意电气开关柜的运行状况和异常状况。在实际操作过程中，电气开关柜经常会发生发热现象，其原因比较复杂，要从改善电气开关柜的工作稳定性入手，研究产生发热的原因，并找到有针对性的解决措施。同时，要想提高电气设备的运行品质，就需要贯彻动态管理的理念，对电气开关柜部件与环境因素的联合作用进行充分的重视，减少由于开关柜过热而给电力供应带来的不利影响。基于此，本文首先简要分析了电气开关柜概述，随后分析了电气开关柜的发热问题产生的原因，最后从多个方面阐述了电气开关柜的发热问题处理策略，以此来供相关人士交流参考。

关键词：电气开关柜；发热问题；策略

引言：

电气开关柜历来被视为电力控制中的关键设备，因此，其在使用中的稳定性、安全性和持续性成为供电和配网项目中的一个关键问题，也是一个相当难解决的问题。所以，要对电气开关柜的发热问题给予高度关注，对其原因进行仔细的分析和归纳，并加强对其进行巡视和检测，以保证供配电网的正常运行。

一、电气开关柜概述

在可移动电网中，电气开关柜是以开关方式对用电设备进行保护的一种电气设备，它的内部由断路器，隔离开关、负载开关、变压器、操作机构、保护设备等组成[1]。从实用的观点出发，电气开关柜的工作状况将会直接影响到电力供配电系统的工作安全，因此，保证电气开关柜的安全、稳定和持续运行是有必要的。目前，在电力系统中，电气开关柜在操作过程中出现的最多的故障是由于电气开关柜过热引起的。

二、电气开关柜的发热问题产生的原因

（一）开关柜设计不合理

如果开关柜的安装和设计不符合标准，也会引起严重的发热，这是由于不符合标准的设计，导致系统的冷却效率受到限制，在使用一段时间后，就会有突然升温和降温的现象，从而影响到电流的传输效果。而且，在温度上升或下降等情况下，操作者可以利用温控来进行应对，但是，如果开关柜的地基设计不合理，那么它所引起的温升一般都是不断增加的，这就很难得到有效的解决。

（二）线路规划不合理

一种合理、科学的接线方法，可以防止开关柜内的温度急剧上升、急剧下降，而开关引线则是将开关与器件相连的介质，与之相配的电缆，会提高产品的质量。要与设计方案相结合，选择合适的导线，采用单根螺栓进行固定，但这样做，会导致连接变少，电流变大，发热的概率也会变大。此外，螺钉太紧还会导致导线接触面积不合格，增大电流的阻抗，导致电气开关柜产生发热。

（三）设备安装工艺不到位

在开关柜应用管理工作中，如果设备的安装工作没有做好，也会导致具体处理效果不平衡的问题。造成这一问题的主要原因在于，在开关柜的安装和施工中，经常会有一些违章操作，导致开关柜的发热得不到及时处理。比如，电气开关柜要设置密闭的接线端口，如果不做好，就会增大短路和线路损毁的概率，从而影响应用效果。

（四）开关柜触头设计安装不合理

在开关柜设备中，触头设计也是一个重要的环节，它需要根据使用要求和实际应用中的输电量来进行合理的设计，然而，在具体的设计工作中，相关的设计思想却很难得到有效的贯彻，因为触点的接触面积不合理，会导致电阻的增加，这就导致在实际使用过程中，电流损失较大，导致温度上升。其次，电气开关柜本身的品质问题，也是制约其使用效能的重要因素之一，而导致触头发热的主要原因，就是静触头的容量与实际的规范值不符，而且没有按标准的规格来完成安装过程，将会导致使用不当而引起发热的现象[2]。如开关位置发生偏差，将导致合闸后接触面积减小，实际流过的电流参数超过额定值，从而引起发热。另外，如果开关柜的触头有氧化的问题，也会导致触头接触不良引起的发热。在长时间使用之后，设备会在触头上留下油污，如果不能及时地清洗，就会因为电流的增加而引起温度的上升，温度超出标准后就会引起膨胀、位移，还会加速氧化，引起发热问题。

三、电气开关柜的发热问题处理策略

（一）强化规划设计水平

在电气开关柜规划设计工作中，要做好负载统计工作和负载增长预测工作，并执行与负载增长需求相适应的设置流程。（1）加强负载监控，将监控资料与调查分析结果相结合，将调整计划进行有效的实施，使相关的运行过程更趋合理。另外，在选择高压开关设备时，要完全符合国家的有关标准，符合技术标准等，以保持综合应用效果，避免因发热问题导致的损失。（2）按照项目的具体使用要求，按照设计者所给出的开关柜的接线图，进行规范的设计，在保证开关柜具有相应的过电流能力的前提下，保证开关柜能够保留相应的过电流，选用高级别产品，可降低发热问题[3]。

（二）设备接触不良的解决方案

为了防止由于接触不佳引起的电气开关柜过热，有关人员应针对具体情况，提供个别的处理方法。技术人员在解决接线问题时，应着重于导线选择的精确度和螺钉的紧固度。同时，在解决因元件接触不良而导致的电气开关柜发热问题的时候，有关工作人员要从风险的角度来考虑，要做好相应的准备工作。例如，加强对电气开关柜的运行巡视，避免在触点的表面上发生高温的氧化或者被油污所覆盖的问题。加强接触表面的处理，对新接设备的基底表面要进行全面的微观处理，去除表面的污染和氧化物；要加强防氧化工作，在接头部位采取防氧化措施，采用防氧化涂层进行防护。

（三）落实标准化检修工艺

在制定相应的管理标准的同时，有关部门还应积极进行标准化作业，保持维修流程的合理，并严格按照工艺规范进行具体操作，从而真正的提升整体开关柜设备的维修质量。（1）维修人员要进行定期的断路器故障排查，重点排查电路的接触面，同时，还要配合触头接触电阻检查和触指压力测试工作，以确保相关的参数在安全使用范围之内，降低发热带来的不利影响。（2）对高压开关柜中的使用设备，要进行预防性的测试和分析，并根据测试的要求，对每一件设备进行检验，然后针对这些异常进行系统的分析与研究，在确定故障的类型之后，再进行有针对性地维修。（3）对于某些新的设备，要用相应的工具对接口表面进行合理的抛光，并在接口上涂上一层绝缘涂料，以防止接口处因氧化而产生的热量，在螺钉安装完毕之后，还要添加抗氧化的物质，以保持螺钉的使用效果。

（四）落实规范化验收机制

要想提高电气开关柜的使用管理，还需要建立一个科学、有效的验收机制。（1）建立一套完善的验收计划体系，严格执行各项工作，特别是在新安装和大修之后，要通过移交验收来进行管理，严格遵守国家和电力行业的有关标准，并符合电气设备安装工程电气设备移交试验的要求，从检修工艺、检测流程、检验规范等多个角度，提高整体管理水平[4]。（2）由于开关柜投入运行后，其母线端的触点一直都是带着电的，因此，在接受机制的制定时，需要保证接触电阻的测量合理，应根据接触电阻试验的标准及触指试验的规范来进行相关的操作。（3）此外，有关负责人还应按照实际验收的要求，实施周期管理，以确保开关柜部件的实时性检验。

四、结束语

综上所述，电气开关柜内的温度过高，不仅会引起设备失效，还会影响整个供配电系统的正常运转。造成电气开关柜发热的因素比较多，其中接头接触不良、设备质量差，以及负载异常等是造成电气开关柜发热的主要因素。当电气开关柜发热时，有关工作人员需要明确发热的具体原因，并据此制定相应的对策。

参考文献：

[1]王峰,李敏,李慧佳.电气开关柜发热问题探讨[J].中国设备工程,2022(004):000.

[2]张弘.电气开关柜的发热问题研究[J].电力系统装备,2021(6):2.

[3]张弘.电气开关柜的发热问题研究[J].电力系统装备,2021,000(006):98-99.

[4]刘钊.几种大容量开关柜发热处理方法的研究[J].华东科技（综合）,2021(000-009).