新材料,新工艺在高压开关柜上的应用及绝缘结构改善完善

引起 的短路 事故 。 为此原 国家水 电部生产司 、
机 电部 一 装 司两 部委 托 华 北 电力 试 验 研 究所 牵 头 ， 北 京 开 关 厂 和 我 厂参 加 的 攻 关 小组 ， 有
组 织 。 Ｏ Ｖ 高 压 开 关 柜 全 工 况 绝 缘 验 证 及 ｌｋ
度 小 ， 常 环 境 中 运 行 可 以 满 足 要 求 ， 潮 正 但 湿 、 秽 环 境 中运 行 安 全 可靠 性 难 以保 障 。 污 （ ） 母 线形式 防污秽 、 腐 蚀能力 差 ， ２裸 防 空 气 湿 度 越 大 ， 闪络 拉 弧 的 可 能性 越 大 ， 其 小
间 隙均 大 于 １ ５ ２ ｍｍ。
平 很 高 ， 水 ２ ｈ后 ． 缘 电 阻下 降 １ 倍 ， 浸 ４ 绝 ０ 耐 压水 平 大 大 降低
ｃｓ 、 ＭＣ材 料流 动性 好 ， ． Ｍｃ Ｄ 同样零 件 所 需的压力是 原 酚醛压塑 料 的三分 之一 ， 是
９ 代 世 界 公 认 的 节 能 型 材 料 ， 合 制 作 各 Ｏ年 适 种 异 蛩 成 型 件 ， 满 足 设 计 需 要 的 特 有 的绝
前 言 性。 １ 主 要 原 因及 分析
从 能 源 部每 年 对 电 同 事 故 的 统 计 报 告 来 分 析 ．０ ｖ 高 压 开 关 柜 系 统 发 生 的 事 故 中 １ｋ 绝缘和 拒分 引发 的事故 所 占的比例最 大 ， 尤 其 是 绝 缘 闪络 事 故 的发 生 ， 响 更 为 严 重 ， 影 分 析 其 原 因 有 以下 几 点 ：
缘材料 的综 台性 能 指 标 。所 以要 提 高高 压开 关 在严酷 工况 环 境 下运 行 的安 全 可 靠性 ， 用 新 材 料 选
新工艺 ． 改进 和 完善 产 品的绝 缘 结构 ． 提高 产 品的绝 缘 防护 水平 是报 关键 的因 素 之 。 以
毅 望 工 封 ｊ ＝ 毒 调毫！ ！ 况全闭 计 ｝ 气 ！ ！ ！ 塑氅 全
要 产 品 向垒 工 况 ， 封 闭 ， 绝 缘 型 改 进 。 垒 垒 ａ ．结 构 设 计 中 的 绝 缘 尺 寸 ， 于 对
ａ 优越 的 阻燃性 、 电弧性 、 漏 电性 ， ． 耐 耐 而 ３４ ２ ０环 氧 玻 璃 布 板 ， ０ １酚 醛 纸 板 不 具 ３２
备
ｂ 耐 水 性 好 ， 水 ２ ｈ绝 缘 电阻 基 本 不 ． 浸 ４
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２０ ０ ０正
绝
缘
材
料
通
讯
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况 验 证 的 加 强 型 电 流互 感 器 ， 沿 面 爬 电 距 其
侧 面 局 部 ３ ｍ 厚 钢 板 熔 融 ， 柜 内 整 套 ａ ｒ 而
ｓ ＭＣ 隔板 ， 母 线 室 封 板 以 及 ＤＭＣ 穿 墙 套 主
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）
２０ ０ ０正 绝 缘 材 料 通 讯
第 ２期
新 材料 、 新工 艺在 高压开 关柜 上 的应 用 及 绝缘 结 构改 进 完善
天水 长 城 开关厂
摘要
塞 墨弋／ ｉ 垫 （４１０１８） 卜 １ ７
． ．
高 压开 关 柜运 行 的安 全 可靠 性 ， 很大 － ： 取决 于 产 品绝 缘结 扮 的台 理 设计 和 所选 用 的绝 ＺＮ
存在 ， 粉尘 的堆积和 凝露 的产 生 ， 瘴绝缘材料
表 面 受 到 腐 蚀 ， 较 强 的 电 晕 环境 中 运 行 ， 在 长 时 间 的 泄痕 烧 蚀 可 使 表 面 绝 缘 丧 失 ， 而 引 继
发事故 。
外 许多标 准 （ 如美国 ＡＮ １ 准） 都有开关 Ｓ标 也
柜 母 线 须做 绝 缘 保 护 处 理 的规 定 。 ｃ母 排热 缩 防 护 工 艺 已通 过 西 高 所 的 配 ． 柜 高 压 试 验 和 温升 试验 ， 验 证 明 ， 排 套 装 试 母
２ 新 材料 的 选 用和 结构 改进
（ ） 缘 隔 板 和 绝 缘 零 部 件 均 采 用 １绝 Ｓ ＭＣ、 ＤＭＣ 不 饱 和 聚 酯 玻 璃 纤 维 增 强 塑 料 模 压 成 型 ， 于 装 配 且 活 动 自如 ， 以往 其 它 便 与
材 料 相 比有 以 下优 点 ：
热 收 缩 管 后 ， 排 间 和 母 排 对 地 之 间 的 绝 缘 母 水 平 得 以提 高 。 由于 其 散 热 面 积 增大 ， 升 反 温 而 比操 母 排 型 式 降 低 ７ ２ ℃ 。在 上海 电缆 ～ ５ 研 究 所 做 的 加速 老 化 试 验 预 言 ： 寿 命 可 达 其 ２ ０余 年 ， 目家 机 械 互 业 局 绝 缘 材 料 产 品 质 在 量 监 督 检测 中 心 所 测 试 的 综 合 性 能 指 标 已达 到 或 接 近 国外 同 类 产 品 。 （ ） 据 能 源 部 的 要 求 和 用 户 的需 要 ， ３根 主
（ ） 结 构 开 关 柜 内选 用 的 绝 缘 零 部 件 ， ３老 在 其 爬 电 距 离 的 设 计 上 ， 远 达 不 到 全 工 况 远 绝 缘 验 证 试 验 的要 求 。
（ ） 内 绝缘 材 料 的 选 用 只 注重 绝 缘 性 ４柜
能， 而忽视 了其它 综合 指标 ， 阻燃性 、 如 耐候
变， 也就是说潮湿 环境 中长期工作 ， 电性能基
本不变 ， ３４ 而 ２ ０环 氧 玻 璃 布 板 常 态 下 耐 压 水
８０ ０ ｍｍ、 ４ｍｒ 柜 体 相 距 由 １０ ８０ ａ宽 ９ ｍｍ 增 加 ２ ０ ｍ， 体 与 手 车 室 两 侧 加 Ｓ ２ｒ 柜 ａ ＭＣ 绝 缘 隔 板 ， 保 证 板 的 电 气 间 隙 和 爬 电 距 离 达 到 能 以 源 部 推 荐 的 指 标 ， １０ ｍｍ 宽 柜 相 距 由 对 ００ ２５ ５ｍｍ 增 加 ２ ５ ７ｍｍ， 相 对 相 、 对 地 空 气 使 相
离 为 ２ ５ ｍ。 ０ ｍ 断路 器操 作绝 缘拉 扦尾端增设
三 个 伞 裙 以 加 大 爬 电距 离 ， 刀 装 配 处 突 出 静
管均 完好无损 ， 仅表面 被 电弧熏黑 ， 用抹 布擦
试 后 又 复 为 白色 。引 弧 试 验 证 明 目前我 厂 选 用 的 绝 缘 材 料 不仅 有 良好 的 绝 缘 性 能 而 且 有 较 高 的 阻燃 耐 电 弧 能 力 。 （ ） 昆 明 电科 所 完 成 了高 海 拔 条 件 下 ３在 的高 压 开 关 柜 和 内 部 元 件 凝 露 及 污 秽 试 验 ， 试 验 证 明我 厂 目前 生 产 的 高 压 开 关 柜 绝 缘 结 构 改进 完 善 后 ， 在 海 拔 ２ ０ ￣ ３ ０ｍ 的 高 可 ０ ０ ００ 原 地 区 ， 足 凝 露 及 污 秽 工 况 条 件 下 安 全 运 满
性 、 老 化等 性能 。 耐 （） 与 柜之 间 无 隔 断 措 施 ， ５柜 电缆 室 事 故 或 局部事 故发 生时均 可蔓 延及 整段柜 体 ， 造
成重 大 损 失 。
上述几 种情 况在正常 环境下 运 行 时 ， 事 故 的 发 生 率 较 低 ， 而 国 内 各 火 电 厂 的 实 际 然
通 过 全 工 况 绝 缘 验 证 的大 爬 距 瓷质 绝 缘 子 ， 沿面爬 电距离大于 ｌ５ ｍ， ９ｒ ａ 以提 高 潮 湿 环 境 中的对地绝缘水平 。 ｄ 电流 互 感 器 选 用 我 厂生 产 的 通 过 垒 工 ．
的 防污 、 防腐 ， 而 消 除 污 闪 的 发 生 ，Ｍ Ｐ 从 “ Ｇ 柔 软 阻 燃 型 ” 缩 套管 质 地 柔 软 易套 装 ， 热 热 加 后收缩 性好 ， 本 无开 裂现象 ， Ｐ 基 较 ＶＣ 热 缩 材 料 有 良好 的 阻燃 效 果 ｂ 通 过 复 合 绝 缘 防 护 ， 裸 母 线 型 式 单 ． 较 纯 的空 气 绝 缘 增 加 了 绝缘 裕 度 ， 少 了 由 于 减
（） 母 线 ， 支 母 线 全 都 套 装 “ Ｇ 柔 ２主 分 ＭＰ 软 性 阻 燃 型 热 收 缩 套 管 ， 气 强 度 可提 高 电 ２Ｖ／ ５ ｍｍ， 无 卤阻 燃型 的触 头 盒 ， 母 线 室 用 Ｓ 主 ＭＣ 侧 封 板 和 ＤＭＣ 穿墙 套 管 使 柜 与 柜 之 间 垒封 闭 ， 有效 可 地 防 止 事 故 发 生 时 电弧 的 蔓 延 ， 绝 以 往 整 杜
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绝
缘
材
料 通
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第 ２期
运 行 环 境 远 远 达 不 到 正 常 要 求 ， 其 在 长 江 尤 流 域和 沿海地 区 ， 凝露 、 尘 、 雾 情 况 普 遍 粉 盐
环境 或 异 物 进 入 而 引起 的短 路 事 故 。在 国际 上 美 国 通用 电 气 公 司 和 ＡＢ Ｂ集 团 早僦 在 其 开关 系 统 ｌ 了 母 排 热 缩 绝 缘 肪 护 工 艺 ， 入 国
（ ） 相 距 （ ９ ｍｍ 和 ２ ５ ｒ ） 计 裕 １原 １０ ５ｔ ｎ 设 ｕ
早 期 国 内 生 产 的 高 压 开 关 柜 ， 直 沿 用 一 ３４ ２ ０环 氧玻 璃 布板 ，０ １酚 醛 纸 板 邪酚 醛 压 ３２
塑料 作为 主要的 绝缘 防护材 料 ， 由于 其 综 合
性 能 指 标 低 ， 使 高 压 开 关 柜普 遍 存 在 潮 湿 、 致 凝 嚣 环 境 中 运 行 时 绝 缘 材 料 的 电 击 穿 、 痕 泄 烧蚀 、 电弧 烧 损 等现 象 ， 及 由于 异 物 进 ＾ 而 以
动 物 爬 ＾ 就 会 引起 短 路 事 故 。
改进 ” 的研 究工 作 。经 过 近 一 年 的改 进 完善 ，
我 厂 产 品 于 １８ ９ ８年 在 北 京 通 过 了此 项 研 究
性 试 验 ， 索 出 了大 量 的 技 术 参 数 和 指 标 并 摸 得到 推 广 应 用 近 几 年 ， 为适 应 市 场 要 求 ， 提 高 开 关 柜 在恶 劣环 境 中 运 行 的 安 全 可 靠 性 ， 结 合 能 源 部 推 荐 的 技 术 指 标 ， 厂 在 几 种 主 我 导产 品 的设 计 上 进 行 绝缘 防护 水平 的 改 进提 高 ， 生 产 工 艺 和 新 材 料 的应 用 上 ， 在 采用 了工 艺 水 平 和 综 合 性 能 指 标 达 到 和 接 近 国际 同类 产 品 先 进 水 平 的绝 缘 材 料 。改 进 完 善 后 的 高 压 开 关 柜 经 湖 南 中试 所 全 工 况 绝 缘 验 证 ， 西 高 所 柜 内 引 弧 试 验 ． 明 电 科 所 高 原 试 验 证 昆 明 ， 缘 防护 水 平 的 改 进 完 善 大 大 提 高 了高 绝 压 开 关 柜 在 恶 劣 工 况 环 境 中 运 行 的安 全 可 靠