1.2 絕緣老化

開(kāi)關(guān)柜運行時(shí)間越長(cháng)，絕緣老化的幾率就越大、程度就越深，因此開(kāi)關(guān)柜運行后期是故障的高發(fā)期。開(kāi)關(guān)柜絕緣材料在一定環(huán)境因素作用下，其性能會(huì )發(fā)生裂變，這種裂變是*性的。受到內外因素的綜合影響，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(guò)程。電樹(shù)枝老化、水樹(shù)老化、熱老化和局部放電等是導致開(kāi)關(guān)柜及附件絕緣性能降低的主要因素。開(kāi)關(guān)柜在通電運行的情況下，通常會(huì )在下面的幾個(gè)部位會(huì )發(fā)生放電：開(kāi)關(guān)柜絕緣體的裂縫、老化區段、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(shí)，柜體長(cháng)期處于強電場(chǎng)中，絕緣層損傷會(huì )很大，這樣導致絕緣性能減低，老化較為嚴重。絕緣材料中若有異物，在異物處由于絕緣材料介電常數和異物不一致，從而在異物出電場(chǎng)強度增加較大，發(fā)生損傷較為嚴重，在發(fā)生局部放電時(shí)，呈現樹(shù)枝狀，這就是所謂的電樹(shù)枝。由于開(kāi)關(guān)柜絕緣件的制造工藝不完善，以及柜體在長(cháng)期運行中發(fā)生絕緣有機物分解，會(huì )在絕緣件內部產(chǎn)生氣隙，而氣隙的介電強度常比固體介質(zhì)低，因此設備在運行時(shí)氣隙內的場(chǎng)強總要比固體絕緣內的場(chǎng)強高得多，當外部條件達到某一臨界值時(shí)，場(chǎng)強較高部位開(kāi)始放電，即氣隙放電。

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

（1）環(huán)網(wǎng)運行時(shí)，線(xiàn)路運行方式及環(huán)網(wǎng)的開(kāi)環(huán)點(diǎn)設置不合理，造成部分線(xiàn)段長(cháng)期高負荷運行，由于開(kāi)關(guān)柜在高負荷運行下不正常的發(fā)熱及強電場(chǎng)等原因很容易加速絕緣老化；

（2）環(huán)境因素，開(kāi)關(guān)柜按安裝地點(diǎn)有室內和室外之分，室內開(kāi)關(guān)柜運行環(huán)境普遍優(yōu)于室外開(kāi)關(guān)柜，室外開(kāi)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(huì )加速柜體絕緣老化。此外開(kāi)關(guān)柜運行環(huán)境存在的強腐蝕性化學(xué)物質(zhì)，如工業(yè)污水、工業(yè)粉塵等，這些都會(huì )加速絕緣老化；

（3）正常運行的開(kāi)關(guān)柜由于外部施工要求的變動(dòng)或者開(kāi)關(guān)柜所處的外部環(huán)境變化，導致絕緣部件變形或受到約束，當絕緣部件的外護層因溫度而發(fā)生體積變化時(shí)，會(huì )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(shù)現象，加速了絕緣老化。

開(kāi)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(huì )使絕緣件加劇老化，放電范圍進(jìn)一步擴大，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(lái)，進(jìn)而出現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(lèi)原因，可以采用優(yōu)化線(xiàn)路運行方式，合理設置開(kāi)環(huán)點(diǎn)；控制環(huán)境因素，防止柜體運行環(huán)境有大的變動(dòng)，做好柜體密封，在柜體內增加干燥器等。