高压开关柜当你长时间处于潮湿环境中会发生什么？最近，一位客户向赛普拉斯报告，他们的变电站常年处于潮湿环境中，平均湿度超过60%，高压开关柜的母线室、电缆室和断路器室的结露现象非常严重，断路器室内有明显的积水现象。目前，由于湿度问题，在开关柜发生了爆炸事故。

事故历史

2018年8月3日16: 10，站内值班监控人员发现一台110千伏变电站1主变低后备保护动作，跳闸主变低压侧201开关，10kV I母失电。他们告知运行维护人员，现场检查发现10kV264开关柜烧毁。在维修人员现场处理263开关柜的过程中，18: 41 10kV二次母线上的272开关柜发生爆炸，2号主变后备保护动作低跳202开关，10kV二次母线失电。2018年8月4日3: 52，10kv二段母线故障点隔离完成。当调度命令10kv二段母线恢复运行时，10kV273开关柜发生爆炸，2号主变低后备保护动作再次跳闸202开关。检查发现爆炸发生在三组开关柜内，内部损坏严重。柜内有许多部件，包括绝缘支柱、穿墙套管、触头盒、母线、静触头挡板、二次接线槽板、电缆仓库防火板等。都有不同程度的凝结现象。

开关柜爆炸事故分析

开关柜绝缘老化，性能下降，击穿放电引起相间短路故障，是开关柜爆炸的直接原因。现场检查264开关柜开关上的触头盒根部连接排保险丝，设备的相邻部分损坏最严重；272开关柜开关上的动触头和触头盒损坏最严重；273开关柜母线和周围隔板损坏最严重。故障是由母线之间的绝缘击穿引起的。三次爆炸都是由相间绝缘击穿或接地引起的。

绝缘件受潮和产品质量差是绝缘件性能下降的主要原因。检查发现，机柜中的大多数设备都有冷凝，爆炸开关柜中的其他未受损组件也有不同程度的冷凝，其中一些仍然非常严重。由于绝缘的防潮能力有限，防潮绝缘的绝缘电阻随着运行时间的延长而逐渐降低，从而失去了绝缘能力。同时，在降低绝缘容量的过程中，会发生局部放电。局部放电还会导致绝缘的绝缘容量进一步降低，从而加速绝缘事故的发生。

开关柜潮湿原因分析

从这一事故案例中可以看出，空气湿度对室内开关柜的运行有很大的影响，在严重的情况下，柜内部件表面的冷凝会导致绝缘降低、设备损坏甚至事故。开关柜内部湿度相对较高，冷凝是由以下因素引起的:

(1)夏季雷暴较多，11+开关室一般装有百叶窗通风散热。这种设计使得当开关室的门窗关闭时，室内和室外空气能够连通，允许室外潮湿空气进入开关室。

(2)电缆沟堵塞因材料老化、施工工艺等原因损坏脱落。当市政排水水位因暴雨而不畅时，水将倒流至变电站。由于开关柜底部的堵塞不能完全密封，电缆沟中积聚的水会产生水蒸气，从开关柜底部进入机柜。

(3)由于开关柜为密封结构，没有通风口，进入柜体的水蒸气不能排出，一般会聚集在柜体的上部空间，即母线仓，在柜体内表面或较低温度下的绝缘表面形成冷凝。此外，开关柜内部部件表面污垢也是冷凝形成的条件之一。

开关柜湿度控制措施

1.在雷雨季节，室外电缆沟积水是一种非常常见的现象，可以通过堵塞电缆沟来修复。电缆沟进入开关柜房间的墙体交接处可采取防水措施，防止室外水位回流到室内电缆沟。室内电缆沟与开关柜之间的堵塞可结合开关断电的机会进行修复，可能进入湿气的机柜底部可用阻燃材料进行堵塞。有条件的单位可以安装电缆沟除湿系统。该装置专为解决室内电缆半层/沟潮湿、积水等问题而开发的系统化自动控制除湿产品，能够实时集中监控和管理室内电缆半层、沟内水位、环境温度和湿度。该装置由智能控制单元、系统供电单元、供气单元、除湿单元、排水单元、温湿度采集单元、数据记录单元、视觉观察单元和故障报警单元组成。温湿度传感器多点布置，水位传感器实时监控，采用串行数据采集和数据记录，数据通过标准的RS485通信接口传输到远程监控平台。

2.安装工业除湿器。10kV开关柜一般配备保护装置，要求环境温度高。因此，大多数高压开关柜房间都配有空调。然而，空调的除湿效果很差，尤其是在夏季吹冷空气时，由于内外冷热不均开关柜，可能会导致冷凝。因此，空调不能代替除湿器。建议在空气湿度高的地区的配电室安装合适功率的SEPRI-CS-L工业除湿器，并设置启动值为45% ~ 55%，当空气湿度大于启动值时开始除湿。

3.在开关柜中安装SPR-CN-S1智能除湿机。原理是利用湿度传感器监测开关柜内的湿度，当湿度达到启动值时，SPR-CN-S1智能除湿机开始启动，将开关柜内的湿空气泵入SPR-CN-S1智能除湿机的冷凝室进行水气分离，冷凝水通过排水管排至机柜外部。在机柜中安装SPR-CN-S1智能除湿机可显著降低开关柜的空气湿度，但由于开关柜的结构紧凑，安装时应考虑绝缘距离等因素，目前大部分安装在开关柜下部的电缆箱中。

4.安装开关柜高架除湿装置

SEPRI-CS-DZ独立顶部除湿装置安装在开关柜总线箱的顶部。高架除湿装置采用微处理器控制技术。为动力设备内部空间紧凑、环境湿度高、温差大而专门开发的高科技产品核心部分，致力于提高设备内部环境湿度，由智能控制单元和环境监测单元组成。该装置可根据现场条件自动调节环境湿度，排出的水被雾化装置强制蒸发，从而安全排出。该装置用于母线桥等电力设备柜内空间布局紧凑的场合，需要外部安装，需要自动除湿和防结露，同时该装置可以在复杂的电磁场和各种恶劣的自然环境下长期使用。

5、雨天应对高压室门窗、外墙进行检查，要求墙体无渗漏，门窗密封良好，防止雨水或室外湿气渗透。对于装有百叶窗的高压开关室，可在百叶窗上增加玻璃或将其改装成可关闭的，百叶窗可在梅雨季节关闭以防止湿气侵入；在正常天气下，打开百叶窗以确保高压室内的通风和散热。如果条件允许，可以安装一个自动开窗器来实现遥控开窗和关窗。

6.加强变电站高压开关室的运行维护管理。一方面，在雨天，运行维护人员应检查检查站内水泵运行是否正常，电缆沟内是否有积水，室内除湿机是否工作正常。另一方面，运行维护人员在日常进出配电室检查时，应随意关门，并定期检查和记录室内温度和湿度值。

除了对高压开关室进行除湿和水分管理之外，定期对开关柜的设备进行压力测试，使用质量较好的绝缘件，并绕过触头盒连接排，可以防止开关柜绝缘故障的发生。

摘要

为了防止变电站高压开关柜的绝缘故障，一方面要注意开关室内的湿度问题，采取各种措施降低湿度，消除隐患。另一方面，设备运行维护单位应透彻理解开关柜的内部结构原理，并与设计、基础设施建设和维护等各部门共同分析，探讨如何从根本上防止开关柜的绝缘故障，提高设备健康水平，确保变电站的安全运行。