Page 132 - 电力与能源2024年第六期

768 周家玮，等：35 kV DNF7 型分段引线手车柜绝缘击穿故障研究

1.1 现场解体检查 隔室内绝缘阻值降低的三相触头盒进行以下性能
（1）柜内放电情况。现场拆除 35 kV 四/五分 测试。
段引线柜后柜门，为母线隔室及后柜仓进行检查。 （1）接触角测试。对相邻母线隔室内的触头
检查发现，母线隔室触头盒内的三相屏蔽球存在 盒进行接触角测试，结果显示，相邻触头盒的接触
明显烧蚀现象，三相触头盒的上部和下部均有不 角在 62°～73°，与新产品相比明显偏小。这表明
同程度的放电分解产物堆积；另外，引线柜母线隔 其憎水性明显下降。
室的后背板固定螺栓朝一侧崩开，后背板向后背 （2）耐电痕测试。依据 GB/T 6553—2014《严

包内严重变形并位移，导致三相引线对地距离不 酷环境条件下作用的电气绝缘材料 评定耐电痕化
足；后柜仓内，三相引线导体之间有明显的放电现 和蚀损的试验方法》，采用输出电压为 0～6 kV、误
象，导体连接螺栓已融化，后背板与 B，C 相引线对 差为±5% 的耐电痕测试仪，将相邻母线仓内的
应位置有电弧烧穿点，如图 2 所示。 触头盒分割出 5 个试验样品进行平行试验，每个

试样的额定电流应小于 0.1 A。污染液为氯化铵
和 非 离 子 型 表 面 活 性 剂 的 混 合 液 ，其 电 阻 率 为
（3.95±0.05）Ω·m。试样与水平面成 45°±2°，试

验电压为 2.5 kV。
试验结果显示，在 2.5 kV/6 h 条件下，5 个试
验样品中只有 1 个通过试验，其余 4 个试验样品均

不合格，整组试验合格率仅为 20%。这表明其耐
电痕性能较差，表面易发生闪络。
（3）玻璃化转变温度测试。相邻母线仓内的
触头盒玻璃化转变温度为 92°，与性能良好的环氧
树脂绝缘件相比，测试结果稍低。这表明其绝缘

图 2 引线柜内故障形貌 件的电气性能（介电常数、介损、体积电阻率）也相
应降低。
（2）触头盒上的放电分解情况。仔细检查35 kV
四/五分段引线柜母线隔室，发现 A 相触头盒的上 由上述 3 项试验结果可知，相邻母线隔室内
部、下部均存在大量放电分解产物，且明显多于 的三相触头盒绝缘材料的憎水性已发生明显下
B，C 两相触发盒上的。 降，且耐电痕性能较差。

（3）绝缘件绝缘电阻测试。打开四/五分段开
2 故障原因分析
关柜及 35 kV 四段母线上所有出线开关柜的母线
隔室和后柜门，对其内部进行详细的检查及清洁， 通过现场解体检查及绝缘件性能测试，初步
分析认为，本次故障的原因在于该批次开关柜经
并对母线隔室内的绝缘件进行绝缘检测，发现四/
五分段引线柜隔壁仓位相邻开关柜母线隔室内绝 长期运行后，触头盒绝缘材料出现老化现象。
缘件绝缘电阻阻值较低，绝缘性能下降明显，其余 （1）在运行过程中，这些材料吸潮导致绝缘性

开关柜未发现明显异常现象。现场分析认为，故 能下降，最终引发 35 kV 四/五分段柜母线隔室 A
障发生时，四/五分段引线柜母线仓之间的隔板被 相触头盒内的屏蔽球对绝缘件放电。
故障气流冲开，导致相邻母线仓内的绝缘件受到 （2）放电产生的高温使金属屏蔽球融化，产生
高温气体的影响，导致绝缘电阻值降低。 的金属蒸汽及分解物在母线仓内扩散，使 B，C 两
1.2 返厂绝缘件性能测试 相触头盒的绝缘性能下降。
对 35 kV 四/五分段引线柜隔仓的相邻母线 这一连锁反应最终引发了母线隔室触头盒内