1.2 絕緣老化

開關(guān)柜運行時間越長，絕緣老化的幾率就越大、程度就越深，因此開關(guān)柜運行后期是故障的高發(fā)期。開關(guān)柜絕緣材料在一定環(huán)境因素作用下，其性能會發(fā)生裂變，這種裂變是*性的。受到內(nèi)外因素的綜合影響，絕緣材料其性質(zhì)逐步發(fā)生變化，絕緣性能降低甚至被擊穿，這就是老化的過程。電樹枝老化、水樹老化、熱老化和局部放電等是導(dǎo)致開關(guān)柜及附件絕緣性能降低的主要因素。開關(guān)柜在通電運行的情況下，通常會在下面的幾個部位會發(fā)生放電：開關(guān)柜絕緣體的裂縫、老化區(qū)段、局部起皮部位。對于絕緣層，如若里面有氣泡、空隙或者間隔層間存在裂痕時，柜體長期處于強(qiáng)電場中，絕緣層損傷會很大，這樣導(dǎo)致絕緣性能減低，老化較為嚴(yán)重。絕緣材料中若有異物，在異物處由于絕緣材料介電常數(shù)和異物不一致，從而在異物出電場強(qiáng)度增加較大，發(fā)生損傷較為嚴(yán)重，在發(fā)生局部放電時，呈現(xiàn)樹枝狀，這就是所謂的電樹枝。由于開關(guān)柜絕緣件的制造工藝不完善，以及柜體在長期運行中發(fā)生絕緣有機(jī)物分解，會在絕緣件內(nèi)部產(chǎn)生氣隙，而氣隙的介電強(qiáng)度常比固體介質(zhì)低，因此設(shè)備在運行時氣隙內(nèi)的場強(qiáng)總要比固體絕緣內(nèi)的場強(qiáng)高得多，當(dāng)外部條件達(dá)到某一臨界值時，場強(qiáng)較高部位開始放電，即氣隙放電。

而對于使用時間短，而老化較嚴(yán)重的開關(guān)柜，屬于外界因素或柜體本身生產(chǎn)質(zhì)量問題引起的絕緣加速老化。有下面幾種原因可以導(dǎo)致絕緣加速老化的發(fā)生：

（1）環(huán)網(wǎng)運行時，線路運行方式及環(huán)網(wǎng)的開環(huán)點設(shè)置不合理，造成部分線段長期高負(fù)荷運行，由于開關(guān)柜在高負(fù)荷運行下不正常的發(fā)熱及強(qiáng)電場等原因很容易加速絕緣老化；

（2）環(huán)境因素，開關(guān)柜按安裝地點有室內(nèi)和室外之分，室內(nèi)開關(guān)柜運行環(huán)境普遍優(yōu)于室外開關(guān)柜，室外開關(guān)柜經(jīng)常處在風(fēng)吹日曬雨淋的環(huán)境下，空氣濕度及氣溫變化較大，會加速柜體絕緣老化。此外開關(guān)柜運行環(huán)境存在的強(qiáng)腐蝕性化學(xué)物質(zhì)，如工業(yè)污水、工業(yè)粉塵等，這些都會加速絕緣老化；

（3）正常運行的開關(guān)柜由于外部施工要求的變動或者開關(guān)柜所處的外部環(huán)境變化，導(dǎo)致絕緣部件變形或受到約束，當(dāng)絕緣部件的外護(hù)層因溫度而發(fā)生體積變化時，會在約束或變形部位形成裂紋，使得空氣中的水分進(jìn)入絕緣體中，從而產(chǎn)生產(chǎn)生水樹現(xiàn)象，加速了絕緣老化。

開關(guān)柜絕緣老化前期局部放電的范圍很小，如若放任不管則會使絕緣件加劇老化，放電范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，直至絕緣擊穿而發(fā)生短路故障停電。如下圖所示，由于柜體絕緣材料老化而發(fā)生局部放電，放電前期未能被檢測出來，進(jìn)而出現(xiàn)絕緣被擊穿造成柜體短路而停電。

柜體絕緣材料老化引起的局部放電

對于此類原因，可以采用優(yōu)化線路運行方式，合理設(shè)置開環(huán)點；控制環(huán)境因素，防止柜體運行環(huán)境有大的變動，做好柜體密封，在柜體內(nèi)增加干燥器等。