电器开关柜事故感想

观看安全生产事故感想.

2006年6月是全国安全月，这次主题是“遵章守法、关爱生命”。我在观看了安全事故板报后，现场的情景触动了我的内心，思想发生了很大的转变，一幅幅画面映入眼连，内心此起披拂，感受到生命的可贵和安全生产的重要性。真爱生命、关爱幸福、善待自己和他人。 事故原因表明我们的职工在安全生产过程中违章较多但后果是严重的难以挽回的。安全生产的前提是遵章守法。切实做到安全生产提高安全意识从每一天的工作做起，从一点一滴开始。职工生产在第一线，现场环境复杂有时存在着不确定的因素，这就要求我们在工作和处理问题时，应时刻保持冷静的头脑并不断提高业务技能以不变应万变，防范各种突发情况。 每一位职工都要有危机意识，事故是对思想麻痹者的惩罚。切莫让一时的疏忽，成为你终身的遗憾。

这次观看完之后还使我认识到班组安全管理是实现安全生产的重要保证（更多精彩文章来自“秘书不求人”）。作为企业各项制度的执行者，班组安全第一责任人，班组长必须实实在在，认认真真的作好班组的安全管理工作是在工作中，班组长应多留心，随时掌握组员的情绪和行为变化等情况。发现有波动者，必须采取不同方式加以疏导和解决，避免事故的发生 。只有这样班组这个集体才会更有活力，长期安全才能有保障。 活动中我们乙班每一位员工立足于本岗、深刻体会遵章守法对于安全生产的重要性，安全生产关爱着每一位家庭的幸福和美满，幸福是人生最大的愿望，安全生产才是人生幸福的基础。 乙班: xxx

观后感

安全教育是企业安全管理的“第一道工序”。职工通过安全教育，不断强化安全意识，才能为安全生产奠定坚实的思想基础。安全教育要从各种方式，把职工的健康和生命安全方在第一位，让职工真正意识到安全生产对自己的重要性，将思想工作和安全教育工作融会贯通，通过改变教育方式和形式来引导受教育者产生思想共鸣，激发内心动力达到良好的安全教育效果,实现安全生产由被动到主动。

六月份是全国安全月，我厂以这次为契机组织以“遵纪守法，关爱生命”为主题的大型安全图片展览，安全图片展览中一件件血淋淋的事故一起起违章操作，对广大职工的内心触动很大。使职工进一步提高对安全生产的认识同时也理解加大安全检查力度的必要性。

在工作中，我们会遇到各种各样的问题但是我们在处理问题时，首先要把安全放在第一位，不要有麻痹大意心理。在这次图片展中套管线丙班班长林美年夹手的事故就是典型的麻痹思想安全事故，操作工机床发生故障时，就没有想到林美年在3#夹具处做什么，同时林美年在检查管体是否被夹具夹伤，在没有明确指示和没有指定监护人时，用手去摸管子时被夹具夹伤，至今无法上班。如果在这起事件中，相关人员都以安全为前提，作好协调工作，那么这起事故是完全可以避免的。还有一些违章行为虽然没有造成安全事故，但是他们一些违章行为虽然没有造成安全事故，但是他们的做法是安全事故的导火索，一旦发生后果是相当严重的，会给国家和个人带来重大的经济损失和危及生命安全事故，所以我们要通过这次展览进行举一反三，认真学习和总结，实实在在的搞好安全生产工作，无论在什么时候，我们都要保持清醒的头脑，时刻把安全工作放在第一位，加强自我防范意识，不断累积安全生产知识，使我们广大职工真正做到高高兴兴上班来，平平安安回家去。

封闭式高压柜内接头发热事故的分析

运行中的电力设备经常发生接头发热现象，如不及时发现并处理就会导致严重的生产事故。本文以10kV小车式封闭开关柜为对象对此类事故进行分析。

运行中的电力设备经常发生接头发热现象，如不及时发现并处理就会导致严重的生产事故。近几年电力生产中广泛运用各种先进的温度测试设备，如：红外热成像仪、红外线点温仪等，取得了很好的效果，电力设备接头的温度得到了有效监视，接头发热事故大大减少。封闭式高压柜在运行中不能打开，因此无法测量运行中柜内接头的实际温度。密封式开关柜内接头发热事故在近几年有增长的趋势，已经成为严重影响安全生产的难题。结合生产实践，我们发现接头发热事故主要发生在负荷较重的10kV小车式封闭开关柜内，下面以10kV小车式封闭开关柜为对象对此类事故进行分析。 一、10kV封闭式开关柜概况 

1、10kV封闭式开关柜的应用概况

封闭式高压开关柜以其安全可靠、结构紧凑、占地省、操作方便等优点，在开闭站、小区配电室、变电站内广泛使用。在北京供电局变电管理处所属的变电站内目前登记在册的10kV密封式高压开关柜共有2311台，分布在北京地区51座变电站内。其中运行时间最长的是右安门变电站的固定式开关柜，1955年出厂，由华通开关厂生产；最新投产的是西大望变电站型号为ZS1的小车式开关柜，由厦门ABB开关厂生产。目前使用中的10kV开关柜主要存在设备型号多样、质量参差不齐、备品备件不全、部分设备严重老化等问题。 2、封闭式开关柜结构特点

封闭式高压开关柜的一次设备分布在3个相互独立的隔室内，分别是开关室、母线室、出线室。按有关的规程要求，除实现电气连接、控制、通风而必须在隔板上开孔外，所有隔室呈封闭状态。在开关室内的主开关上一般有6个主插头，有18个流过负荷电流的连接点；在出线室有连接出线电缆的3个主接头与连接旁路刀闸的十几个接点。以上所说连接点直接流过负荷电流，当负荷较大时存在隐患的连接点就会发热。由于发热点在密封柜内，运行中的柜门禁止打开，值班人员无法通过正常的监视手段发现发热缺陷。发热严重时接头会变红甚至熔断，直接造成生产事故。 3、封闭式高压开关柜接头事故统计

封闭式高压柜内接头发热事故在近几年屡有发生。10kV开关直接承担用户负荷，其中不少是重要负荷，如果发生突然停电事故，不但会造成不良的社会影响，而且给供电部门造成很大的经济损失。 二、事故原因分析

事故分析发现，发生事故的原因主要有：检修试验人员工作失误，设备安装连接工艺不当，负荷变化，设备老化变形等。

1、检修试验人员工作失误

检修人员进行开关检修或试验时必须拆开部分连接点，工作结束时再恢复原样。由于工作人员失误，本来应该安装4根紧固螺栓的接头，只装了3根甚至只装了1根。线路负荷较小时这样的隐患不会被立即发现，当负荷突增时该接头就会过热。这样的情况一般出现在电流互感器的连接点。事故的主要原因是检修人员的工作态度与责任心的问题，此类事故主要发生在1997年以前，近几年随着检修工作责任制的推行，此类现象已经大大减少。 2、设备的安装、连接工艺不当

设备的安装工艺不当主要是施工质量问题，封闭式高压柜内小车式开关插嘴的位置与固定的插头位置如有偏差，开关推入后插头部分就可能接触不实，造成发热。这是施工安装时的问题，需要运行人员在设备验收时把好关。另一个连接工艺问题出在出线电缆与开关引出线的连接处。10kV连接开关的引线一般使用40mm宽铝排，旁路刀闸一般安装在铝排上，出线电缆也在这一位置。10kV电缆较粗，通常只使用1根螺栓来连接运行与备用2条电缆，连接的受力面较小，电流通过的有效截面减小，于是造成发热。 3、负荷突变的影响

电力负荷的变化会影响设备的温度，正常的负荷变化引起的温度升高不会超过规定的75℃。如果负荷增加的较多时(如比平时增加了1倍或几倍)，或者线路受到短路电流冲击后，设备的薄弱环节就会发热，发热后连接点的材料会发生变形、氧化等物理或化学变化。发热后如不及时发现，再次受负荷冲击后，又会过热，经过多次反复的恶性循环，接头的连接状况越来越差，最后直至造成接头熔断事故。 4、设备变形老化

随着电网改造的进一步深入，新材料、新工艺、新设备大量在电网中推广应用，设备的健康水平也有了明显提高，但是仍有很多老旧设备还在运行。北京供电局变电管理处所属变电站的高压开关柜在1980年之前出厂的还有121台仍在使用中，出厂日期在1980～1990年的有368台在使用中。因此设备的质量与新旧程度参差不齐，也是发生问题的重要原因，老旧设备接头发热发生的几率普遍较高。 三、预防接头发热事故的措施及方法

密封高压开关柜内的接头发热是生产中的难题，通过采取各种措施，如：实行检修人员责任制，更新老旧设备，改进接头的连接、安装工艺等，可以大大减少接头发热事故，但是从目前的设备状况看要想完全避免接头发热事故也是不现实的。于是希望通过监视的方法，提前发现开关柜内设备接头发热的迹象，以便采取措施，防止出现恶性事故。这方面的工作我们一直在研究、探讨。

1、目前经常使用的柜内接头温度监视方法

现在经常使用的柜内接头发热监视方法主要有：在接头粘贴测温蜡片；手摸柜门感知柜内温度；通过异常气味发现设备过热；通过异常音响发现设备过热等。粘贴测温蜡片是室外

接头常用的测温法，用在封闭柜内有很大局限性，大部分接头通过柜门的观察窗看不到，只能在开关停电检修时检查接头有无过热情况，对预防事故作用不大。手摸柜门的方法可大概判断温度有无异常，在变电管理处的左安门变电站曾通过此方法发现2起严重的接头发热故障，但是这种方法具有很大的随意性与偶然性，而且由于个人感觉的差异，相同情况也会有不同判断。当有过热的接头时，一定会有异常气味或者异常声音，特别是连接电流互感器的接头发热时，可以发出强烈的异常气味，工作人员可根据气味的来源作出进一步的判断。总之，通过综合应用以上几种方法可以大概判断开关柜内有无接头发热故障，但是不科学、不严谨，对无人值班的变电站、开闭站无实用价值。 2、预防封闭柜内接头发热事故的新方法

如何通过科学的方法发现开关柜内的接头发热故障一直是我们研究的课题之一，我们在这方面进行了多次试验与探讨。

最初试验选择的是直接监测法，在接头上安装温度传感器，将温度信号集中处理，判断接头温度是否超过允许值。其技术难点是温度传感器的安装，温度信号由传感器到处理机的传送。要求温度传感器直接安装在10kV电压的接头上，其体积有严格限制，不能影响开关的绝缘与正常运行。信号传送使用有线方式是绝对不允许的，通过无线发射存在强电场磁场干扰与发射装置电源不易解决的问题。这一方案最终没有试验成功。

随后又进行了间接监测的研究与试验。主要方案是在接头位置涂一种特种涂料，使其在规定温度时发出特定气体，在柜顶部安装特定气体的传感器，当气体浓度达一定值时发出报警信号。这一方法的技术难点之一是气体的选择，该气体要求在空气中含量少，不受被测物温升后挥发气体干扰，对此气体检测最好使用成熟的传感器。难点之二是发出气体的涂料的稳定性，要保证在室温中长期存放不挥发。选用氢气与一氧化碳进行了试验。由于受气体浓度限制，要求传感器灵敏度较高(带来干扰信号太多的问题)。此方案虽然有所突破，但由于其成本太高，不易在生产中推广应用而最终被否定。

最后受手摸感知法的启发，决定通过监视开关柜内空气温度的方法来判断有无接头发热故障。总体方案是在每台开关柜顶的排气孔上安装一个温度传感器，如果空气温度达到规定值即发出报警信号；或是柜内空气温度与环境温度差值到规定值时即报警。具体温度报警定值要通过试验的方法确定。我们先将传感器的温度信号经过模数转换后输入计算机作记录，然后将开关的负荷数据(变电站内的监控机实测信息)也存入同一台计算机，通过对比分析，确定开关负荷与温度的关系曲线，根据温度曲线确定其报警温度值。报警信号由计算机发出，直接送到控制室。控制室内的值班员也可以通过计算机随时查询开关柜内的实时温度值。对于无人值班变电站，可以将过热信号作为一个遥测量通过RTU直接送到监控中心。这一测温方法温度传感器安装方便简单，运行可靠，投入较小，技术成熟后可在变电站内大量应用。

四、小结

实时监视开关柜内接头温度从目前的生产形势来看还是必要的。总结以上分析看出，通过监视柜内空气温度来间接监视柜内接头的运行状况是可行的，完全可以起到预防接头事故的目的。

运行中的电力设备经常发生接头发热现象，如不及时发现并处理就会导致严重的生产事故。近几年电力生产中广泛运用各种先进的温度测试设备，如：红外热成像仪、红外线点温仪等，取得了很好的效果，电力设备接头的温度得到了有效监视，接头发热事故大大减少。封闭式高压柜在运行中不能打开，因此无法测量运行中柜内接头的实际温度。密封式开关柜内接头发热事故在近几年有增长的趋势，已经成为严重影响安全生产的难题。结合生产实践，我们发现接头发热事故主要发生在负荷较重的10kV小车式封闭开关柜内，下面以10kV小车式封闭开关柜为对象对此类事故进行分析。 一、10kV封闭式开关柜概况 

1、10kV封闭式开关柜的应用概况

封闭式高压开关柜以其安全可靠、结构紧凑、占地省、操作方便等优点，在开闭站、小区配电室、变电站内广泛使用。在北京供电局变电管理处所属的变电站内目前登记在册的10kV密封式高压开关柜共有2311台，分布在北京地区51座变电站内。其中运行时间最长的是右安门变电站的固定式开关柜，1955年出厂，由华通开关厂生产；最新投产的是西大望变电站型号为ZS1的小车式开关柜，由厦门ABB开关厂生产。目前使用中的10kV开关柜主要存在设备型号多样、质量参差不齐、备品备件不全、部分设备严重老化等问题。 2、封闭式开关柜结构特点

封闭式高压开关柜的一次设备分布在3个相互独立的隔室内，分别是开关室、母线室、出线室。按有关的规程要求，除实现电气连接、控制、通风而必须在隔板上开孔外，所有隔室呈封闭状态。在开关室内的主开关上一般有6个主插头，有18个流过负荷电流的连接点；在出线室有连接出线电缆的3个主接头与连接旁路刀闸的十几个接点。以上所说连接点直接流过负荷电流，当负荷较大时存在隐患的连接点就会发热。由于发热点在密封柜内，运行中的柜门禁止打开，值班人员无法通过正常的监视手段发现发热缺陷。发热严重时接头会变红甚至熔断，直接造成生产事故。 3、封闭式高压开关柜接头事故统计

封闭式高压柜内接头发热事故在近几年屡有发生。10kV开关直接承担用户负荷，其中不少是重要负荷，如果发生突然停电事故，不但会造成不良的社会影响，而且给供电部门造成很大的经济损失。 二、事故原因分析

事故分析发现，发生事故的原因主要有：检修试验人员工作失误，设备安装连接工艺不当，负荷变化，设备老化变形等。 1、检修试验人员工作失误

检修人员进行开关检修或试验时必须拆开部分连接点，工作结束时再恢复原样。由于工作人员失误，本来应该安装4根紧固螺栓的接头，只装了3根甚至只装了1根。线路负荷较小时这样的隐患不会被立即发现，当负荷突增时该接头就会过热。这样的情况一般出现在电流互感器的连接点。事故的主要原因是检修人员的工作态度与责任心的问题，此类事故主要发生在1997年以前，近几年随着检修工作责任制的推行，此类现象已经大大减少。 2、设备的安装、连接工艺不当

设备的安装工艺不当主要是施工质量问题，封闭式高压柜内小车式开关插嘴的位置与固定的插头位置如有偏差，开关推入后插头部分就可能接触不实，造成发热。这是施工安装时的问题，需要运行人员在设备验收时把好关。另一个连接工艺问题出在出线电缆与开关引出线的连接处。10kV连接开关的引线一般使用40mm宽铝排，旁路刀闸一般安装在铝排上，出线电缆也在这一位置。10kV电缆较粗，通常只使用1根螺栓来连接运行与备用2条电缆，连接的受力面较小，电流通过的有效截面减小，于是造成发热。 3、负荷突变的影响

电力负荷的变化会影响设备的温度，正常的负荷变化引起的温度升高不会超过规定的75℃。如果负荷增加的较多时(如比平时增加了1倍或几倍)，或者线路受到短路电流冲击后，设备的薄弱环节就会发热，发热后连接点的材料会发生变形、氧化等物理或化学变化。发热后如不及时发现，再次受负荷冲击后，又会过热，经过多次反复的恶性循环，接头的连接状况越来越差，最后直至造成接头熔断事故。 4、设备变形老化

随着电网改造的进一步深入，新材料、新工艺、新设备大量在电网中推广应用，设备的健康水平也有了明显提高，但是仍有很多老旧设备还在运行。北京供电局变电管理处所属变电站的高压开关柜在1980年之前出厂的还有121台仍在使用中，出厂日期在1980～1990年的有368台在使用中。因此设备的质量与新旧程度参差不齐，也是发生问题的重要原因，老旧设备接头发热发生的几率普遍较高。 三、预防接头发热事故的措施及方法

密封高压开关柜内的接头发热是生产中的难题，通过采取各种措施，如：实行检修人员责任制，更新老旧设备，改进接头的连接、安装工艺等，可以大大减少接头发热事故，但是从目前的设备状况看要想完全避免接头发热事故也是不现实的。于是希望通过监视的方法，提前发现开关柜内设备接头发热的迹象，以便采取措施，防止出现恶性事故。这方面的工作我们一直在研究、探讨。

1、目前经常使用的柜内接头温度监视方法

现在经常使用的柜内接头发热监视方法主要有：在接头粘贴测温蜡片；手摸柜门感知柜内温度；通过异常气味发现设备过热；通过异常音响发现设备过热等。粘贴测温蜡片是室外接头常用的测温法，用在封闭柜内有很大局限性，大部分接头通过柜门的观察窗看不到，只能在开关停电检修时检查接头有无过热情况，对预防事故作用不大。手摸柜门的方法可大概判断温度有无异常，在变电管理处的左安门变电站曾通过此方法发现2起严重的接头发热故障，但是这种方法具有很大的随意性与偶然性，而且由于个人感觉的差异，相同情况也会有不同判断。当有过热的接头时，一定会有异常气味或者异常声音，特别是连接电流互感器的接头发热时，可以发出强烈的异常气味，工作人员可根据气味的来源作出进一步的判断。总之，通过综合应用以上几种方法可以大概判断开关柜内有无接头发热故障，但是不科学、不严谨，对无人值班的变电站、开闭站无实用价值。 2、预防封闭柜内接头发热事故的新方法

如何通过科学的方法发现开关柜内的接头发热故障一直是我们研究的课题之一，我们在这方面进行了多次试验与探讨。

最初试验选择的是直接监测法，在接头上安装温度传感器，将温度信号集中处理，判断接头温度是否超过允许值。其技术难点是温度传感器的安装，温度信号由传感器到处理机的传送。要求温度传感器直接安装在10kV电压的接头上，其体积有严格限制，不能影响开关的绝缘与正常运行。信号传送使用有线方式是绝对不允许的，通过无线发射存在强电场磁场干扰与发射装置电源不易解决的问题。这一方案最终没有试验成功。

随后又进行了间接监测的研究与试验。主要方案是在接头位置涂一种特种涂料，使其在规定温度时发出特定气体，在柜顶部安装特定气体的传感器，当气体浓度达一定值时发出报警信号。这一方法的技术难点之一是气体的选择，该气体要求在空气中含量少，不受被测物温升后挥发气体干扰，对此气体检测最好使用成熟的传感器。难点之二是发出气体的涂料的稳定性，要保证在室温中长期存放不挥发。选用氢气与一氧化碳进行了试验。由于受气体浓度限制，要求传感器灵敏度较高(带来干扰信号太多的问题)。此方案虽然有所突破，但由于其成本太高，不易在生产中推广应用而最终被否定。

最后受手摸感知法的启发，决定通过监视开关柜内空气温度的方法来判断有无接头发热故障。总体方案是在每台开关柜顶的排气孔上安装一个温度传感器，如果空气温度达到规定值即发出报警信号；或是柜内空气温度与环境温度差值到规定值时即报警。具体温度报警定值要通过试验的方法确定。我们先将传感器的温度信号经过模数转换后输入计算机作记录，然后将开关的负荷数据(变电站内的监控机实测信息)也存入同一台计算机，通过对比分析，确定开关负荷与温度的关系曲线，根据温度曲线确定其报警温度值。报警信号由计算机发出，直接送到控制室。控制室内的值班员也可以通过计算机随时查询开关柜内的实时温度值。对于无人值班变电站，可以将过热信号作为一个遥测量通过RTU直接送到监控中心。这一测温方法温度传感器安装方便简单，运行可靠，投入较小，技术成熟后可在变电站内大量应用。

四、小结

实时监视开关柜内接头温度从目前的生产形势来看还是必要的。总结以上分析看出，通过监视柜内空气温度来间接监视柜内接头的运行状况是可行的，完全可以起到预防接头事故的目的。

http://www.pmec.net/bencandy-25-24052-1.htm

高压开关柜现场安装及运行维护措施

一、开关柜现场安装

开关柜运抵现场后通常由用户自己或请安装单位进行安装，内容主要有：柜体就位和并柜、主母线之间及下母线之连接、电缆头制作和上位、二次电缆引线接及二次端子排接线等。施工过程的注意事项有：

（1） 柜体不应受碰撞，以免骨架变形，或者薄面板碰凹，表面涂层受撞伤，影响外观。 （2） 并排柜体的安装基础槽钢要求水平（每米允许误差≯1MM）。 （3）手车柜基础高度的高低要考虑手车进出方便，地坪上不得形成台阶。

（4）运输、安装过程要切实保护真空灭弧室，特别是装设柜顶的主母线时，须用硬板盖住真空开关顶部，防止工具、螺丝掉下砸伤灭弧室。 （5）自配主母线时须做到。

A. 与电器元件相连的母线，接头处应连接可靠，以免影响通流能力。 B. 电流较大时，接头须搪锡。

C. 裸铜与裸铜的导电接触面须涂敷防护剂（导电膏、凡士林等），以达防氧化防潮目的。

（6）柜体二次引线电缆须按指定路径敷设，不得阻碍运动件的活动，或者日后维护检测时被踩伤。

（7）柜体的接地主母线应与安装基础的予埋接地网可靠连接，确保接地的连续可靠性。 柜体安装工程完成后，按照电力部有关规程进行交接试验。 二、高压开关柜的运行维护注意事项

（1）配电间应防潮、防尘、防止小动物钻入。

（2）所有金属器件应防锈蚀（涂上清漆或色漆），运动部件应注意润滑，检查螺钉有否松动，积灰需及时清除。

（3）观察各元件的状态，是否有过热变色，发了响声，接触不良等现象。 （4）对于真空断路器

A. 有条件时应进行工频耐压，可间接检查真空度。

B. 对于玻璃泡灭弧室，应观察其内部金属表面有无发乌，有无辉光放电等现象。 C. 更换灭弧室时，应将导电杆卡住，不能让波纹管承受扭转力矩，导电夹与导电杆应夹紧连接。

D. 合闸回路保险丝规格不能用得过大，保险丝的熔化特性须可靠。

E. 合闸失灵时，须检查故障：电气方面可能是电源电压过低（压降太大或电源容量不够），合闸线圈受潮致使匝间短路，熔丝已断；机构方面可能是合闸锁扣扣接量过小，辅助开关调得角度不好，断电过早。

F. 分闸失灵时，须检查故障:电气方面可能是电源电压过低,转换开关接触不良，分闸回路断线；机械方面可能是分闸线圈行程未调好，铁芯被卡滞，锁扣扣接量过大，螺丝松脱。 G. 辅助开关接点转换时刻须精心调整，切换过早可能不到底，切换过慢会使僵闸线圈长时带电而烧毁。正确位置是在低电压下合闸，刚能合上 （5）对于隔离开关

A. 注意刀片、触头有无扭歪，合闸时是否合闸到位和接触良好。 B. 分闸时断口距离是否≥150MM。

C. 支持及推杆瓷瓶有否开裂或胶装件松动。 D. 其操动机构与断路器的联锁装置是否正常、可靠。 （6）对于手车隔离

A. 插头咬合面应涂敷防护剂（导电膏、凡士林等）， B. 注意插头有无明显的偏摆变形。 C. 检修时应注意插头咬合面有无熔焊现象。 （7）对于电流互感器

A. 注意接头有无过热，有无响声和异味。 B. 绝缘部分有无开裂或放电。

C. 引线螺丝有无松动，决不能使之开路，以免产生感应高压，对操做人员及设备安全造成损害。

（8）开关柜长期未投入运行时，投运前主要一次元件间隔（如手车室及电缆室）应进行加热除湿，以防止产生凝露而影响设备的外绝缘。

电力系统哪些地方发生过开关柜弧光事故

开关柜内部弧光短路故障的危害：

开关柜发生弧光短路故障的产生的危害，主要表现在造成现场工作人员的伤害，对开关设备及邻近配电设备的损害这二方面。

1 弧光短路故障对人员的危害

弧光短路所释放的巨大的能量所产生的各种电弧效应，会对附近的工作人员造成严重的伤害。例如感应电压会侵害人的肌肉、神经，电弧燃烧产生的高温气体会使人的皮肤严重烧伤，强烈的闪光会刺伤眼睛、连同爆破声造成暂时性失明，爆破性压力冲击波会造成在高空工作的人员坠落、碎片的飞射将损伤人体，爆破性的声音会造成人的耳膜、内脏震损，电弧燃烧所产生的有毒气体会伤害人的呼吸系统等。

值得一提的是，在开关柜故障中，除了明显的触电死亡和身体电击的危险外，另一个可能更敏感的危险是电弧的热效应对人的伤害。之所以说敏感，是因为故障电弧产生很大比例的辐射热能，而它是人眼所看不见的，它可能造成皮肤的二度和三度烧伤，它对人的伤害是严重的、甚至是致命的。

典型事故1：2000年4月，广东某供电局在一变电站进行检修对某10kV出线进行切换操作时，由于违章操作和开关柜内联锁功能失效，在带负荷拉开该带电线路的线路侧刀闸时产生弧光短路故障，故障电弧效应将该线路柜后门冲开，将拿地线到停电线路柜后面的一位检修人员灼伤。

典型事故2：2002年9月，河南某供电局在220KV变电站在进行检修时，配电房进线柜内部故障发生爆炸，在附近的6名工作人员被电弧火球烧伤，配电房外一变压器因短路烧毁，变电站停电，事故造成该市部分地区大面积停电1小时。

为了最大限度地保护人员免受故障电弧的伤害，一方面，保护系统应以尽可能快的速度切除故障，比如如果在电弧排放阶段开始时就能切断供给燃弧点的短路电流的话，故障电弧释放的能量将大大减少，从而也大大降低电弧效应对人员的伤害。另一方面，运行操作人员在开关设备附近工作时，通过评估现场故障电弧可能造成的伤害的工作条件，穿戴合适的个人防护装备(防护手套、防护外套、防护面罩及防护眼镜等)也可对工作人员提供相应的保护。采用个人防护装备的目的，是在发生电弧故障时为工作人员提供逃离的时间，并减少电弧热效应的烧伤程度，从而增加了事故受害者的生存机会。

2弧光短路故障对设备的损害 2.1 概述

开关柜内部发生弧光短路时，弧光发生点的温度是35，000°F，为太阳表面温度的4倍。如此高的温度将造成铜排、铝排熔毁和汽化，使电缆熔毁、电缆包

覆层着火，并造成柜内污损、保护漆焚毁、清理困难。此外，高温、高压气体还可能以极快扩散到相邻盘体，从而造成多组开关柜同时烧毁的“火烧连营”事故。 电弧燃烧时释放的巨大的能量，高温对空气加热而膨胀，而铜排气化时，体积膨胀67，000倍，从而使柜内压力急骤上升。它产生的爆破压将造成开关柜盘体变形、破碎。此外，电弧燃烧产生的爆破音将造成盘内强烈震动、使固定元件松脱。

开关柜内部弧光短路，往往不仅损坏开关设备本身、在某些情形造成“火烧连营”重大设备损坏事故，而且在故障持续期间巨大的故障短路电流往往对昂贵的主变压器或厂用变造成冲击而使其绝缘损坏、寿命缩短，甚至被烧毁。此外，它还可能波及站用直流系统发展成系统性故障，造成巨大的经济损失。

2.2 造成“火烧连营”事故

中压开关柜发生内部电弧故障，由于电弧能量释放巨大的能量造成的各种电弧效应，除了造成起弧开关柜本身严重损坏外，往往还波及到邻近的开关设备，甚至造成多组开关柜同时烧毁的“火烧连营”事故。发生这种事故后抢修恢复困难，无论直接损失还是间接损失都很大，造成极其深远的影响。

典型事故3：1998年4月，内蒙古某变电站10KV I段某开关柜内部突然闪络，引起母线故障，并造成“火烧连营”事故，致使相邻五个间隔设备烧损。事故使该变电站10KV四段母线对外全部停电，10KV I段母线对外停电7天才恢复送电。事故直接损失达30多万元。

典型事故4：1999年10月，广西某变电站10KV开关柜的真空断路器在投切电容器中发生爆炸而引起“火烧连营”的事故，烧毁开关柜4台。经济损失达30万元。

中压开关柜故障引发的母线故障被发展扩大的最根本的原因，就是因为没有专门的快速母线保护，使母线故障由延时较长的变压器后备过流保护来切除；在故障持续过程中，产生的电弧引发其它部位的故障。电弧的燃烧效应还会点燃开关柜的器件引起火灾，大面积烧毁配电设备，同时变压器受到短路电流的冲击而可能损坏。如果配置有专用快速母线保护，在故障发生后立即动作，在电弧刚燃起时就快速切除故障，则开关设备可避免被烧毁、变压器受到的冲击也大大降低，同时可快速恢复供电，使损失减到最小。

2.3 造成主变压器/厂用变损坏的事故

自上世纪90年代以来，我国110KV及以上的变压器因外部短路引起损坏的事故逐年增加，1990 ~1991年所占的比例还在10％以下，1992~1995年平均以每年10％左右的速度增长，到1996年已达到50％。根据1995~ 2000年的统计数据，110KV及以上变压器全国共有316台损坏，其中因短路损坏的变压器达136台，占全部事故的44%。而实际数字还要高，因为上述数字还没有包括因误操作、绕组变形累积引起的绝缘事故。 因外部短路引起故障的变压器大多损坏严重，特别是变压器低压出口短路形成的故障一般需要更换绕组，严重时可能要更换全部绕组，从而造成十分严重的

后果和损失。有的因变压器的损坏还扩大成为系统事故，造成巨大的经济损失和社会影响。

造成变压器损坏有多种原因，比如变压器本身的动热稳定性能差、系统的扩大后引致的短路容量的增加、运行维护操作薄弱环节等，但国家电力公司发输电运营部提供的调查报告认为，继电保护不完善也是造成变压器损坏的重要原因之一。 国家标准中规定110KV及以上电压等级的变压器的热稳定允许时间为2s，动稳定时间为0.25s。但实际上很多变压器的保护动作时间大于此规定值。比如，一台220KV、120MVA变压器低压侧出口短路持续时间可能达2.45s，大于变压器的热稳定时间2s，离变压器的动稳定时间0.25s要求相差的更远。所以，万一发生中低压母线或近区故障，巨大的短路电流流过变压器对变压器的动稳定和热稳定都将构成严重的威胁，可能造成变压器的绝缘损坏、寿命缩短，甚至被烧毁。

典型事故5：1999年3月，某电厂6kV厂用电A段上3a磨煤机断路器b相由于动触头拉杆端部绝缘老化，对本体放电形成单相弧光接地，并发展为断路器下部与底座之间三相短路的母线故障。6kV母线最大故障电流达24000A以上，由于3号高压厂用变已经过多次短路电流冲击，这次再承受20000A以上的电流达0.5s之久（时限速断动作时间整定为0.4s，断路器固有的分闸时间0.1s）而损坏，变压器瓦斯保护、差动保护、高压侧过流保护动作，使机组解列。事故造成3A磨煤机断路器烧毁、3号高压厂用变损坏，3号机组事故跳闸。

典型事故6：2001年8月，广东某110KV变电站因遭受雷击，某10KV馈线避雷器爆炸，0.2秒电流速断保护动作开关跳闸，2.0秒该开关自动重合闸，过0.75秒后该开关再次跳闸，再过2.23秒变压器复合电压过流保护动作，跳110KV分段开关。与此同时，2号主变压器瓦斯继电器动作，跳主变高低侧开关，事故过程保护动作一切正常。事故后现场吊罩检查发现变压器低压侧B相绕组中部严重变形，造成匝间短路，A、C相绕组也存在幅向变形。

目前针对变压器穿越性短路电流的过流保护的动作时间过长，远大于变压器的允许时间，不能满足保护变压器动稳定和热稳定的要求，迫切需要改善变压器保护，使变压器的保护动作小于变压器的允许动稳定时间0.25s。为此，为了避免变压器遭受外部短路电流冲击而损坏，国家电力公司提出了以下针对保护配置以及开关柜管理方面的部分预防措施包括：

1）本着“保设备”的原则，对变压器继电保护进行改造完善。使之满足变压器保护动作的时间小于变压器承受短路能力的持续时间。

2）变压器中低压侧加装相间电流限时速断保护，其电流整定值与时限均与出线电流速断配合。对于重要变电站加装母线保护。 3）加强开关柜管理，防止配电室“火烧连营”。

3.2.4 波及站用直流系统发展为电网事故 在开关柜发生内部弧光短路故障时，故障点处的电弧光很容易波及到周围的直流电缆或保护用的端子排，从而引发直流系统故障，甚至直接损坏二次设备。失去直流电源的后果，一方面造成当地保护装置而不能及时动作以切除故障，致

使主变压器长时间流过短路电流而被烧毁；另一方面只能靠越级由远方跳闸切除当地故障而使事故进一步扩大为系统事故，从而造成巨大的经济损失。

典型事故7：1999年11月，江西某220KV变电站的一个10KV开关柜的电缆头发生三相短路，开关在分闸过程中由于遮断容量不足发生爆炸，造成“火伤连营”事故，烧毁10KV开关柜8台。开关柜爆炸起火后引起柜内直流信号电缆短路，造成高压室直流系统控制保险熔断，全站信号电源消失。1号主变保护失去直流工作电源不能启动而不能跳开三侧开关，引起事故扩大，导致5个110KV变电站失压，地调小水电、小火电与系统解列。

典型事故8： 2000年6月，湖北某电厂由于B磨开关中B相真空灭弧室破裂对合闸线圈放电，开关柜烧毁。高电压窜入220V直流系统，220V动力回路电源保险熔断；而开关二次插件端子的击穿又将高压引入直流110V系统，110V控制回路电源保险炸毁，最后导致发变组保护C屏的出口插件烧毁而引起停机。事故造成直接损失13万元，少发电5025万kWh。 2. 弧光短路危害的防护措施 2.1消极性防护措施

采用消极性防护措施的目的，是通过加强开关柜的结构来限制故障电弧产生的各种效应，如加强开关柜的结构，密封隔离各单元室、设置释放板和泄压通道等。采用这种措施在一定程度上能减少损坏程度；另一方面，如果要采用通过加强结构的方式来较大地提高开关柜的燃弧耐受时间的话，则需要增加很大的设备费用。

2.2积极性防护措施

采用积极性防护措施的目的，是及时检测开关柜内部产生的故障电弧，并将电弧快速加以消除。例如采用专用中压母线保护来快速切除弧光短路故障，从根本上限制故障电弧的发展，消除其各种效应对设备和人员的危害。如果中低压母线保护能在开关柜耐受燃弧时间以内切除故障的话，将最大限度地限制弧光故障对开关设备的损坏；从另一方面看，限制了开关设备的损坏，即阻断了故障发展的可能性，从而可避免主变压器长时间遭受短路电流的冲击而损坏，同时也可防止故障电弧波及站用直流系统而发展成系统故障。这也是目前迫切需要采取的最有效的限制弧光短路故障造成开关设备烧毁及变压器因短路电流冲击而损坏的防护措施。

3开关柜弧光短路故障对保护系统的要求

3.1 中压开关柜内部电弧耐受时间故障防护标准[7，8] 中压开关柜发生内部电弧故障释放的能量是很大的，其总能量取决于短路电流大小、故障电弧燃烧的时间、同时燃烧的电弧的数量等因素。在一条短时耐受电流为25kA和电弧电压约为600V的20kV电力系统中，故障电弧释放的能量为40.5MJ。这一能量能在1秒内可使15.6升水蒸发掉，或使42公斤的铁熔化。 在中压开关柜中，国外一般采用IEC298中附录AA中指定的100ms的内部电弧额定时间作为电弧故障防护标准，它指的是开关柜可以承受的内部电弧燃烧时间。也就是说，发生开关柜内部故障时保护动作切除故障的时间在100ms

以内的话，对开关设备及附近人员的损害限制到最小。图2为电弧燃烧产生的能量与电弧燃烧时间的关系曲线，图中也标出通过试验得出的电弧燃烧持续时间对某些开关设备部件的损坏程度。

国外著名厂家生产的中压开关柜，一般都进行内部电弧试验，并在产品样本中提供这一性能指标。国内的开关柜，一般采用等效IEC298的GB3906、DL404等标准生产的，但在产品样本中一般没有列出内部电弧额定时间这一指标。在国外，在用户提出要求高于100ms的内部电弧耐受时间要求时，一般由用户和生产厂另行商定解决。当然，这将增加开关柜的费用。根据国外的应用经验，将内部电弧故障额定值从100ms增加到200ms，开关柜的成本增加10%；但如果将该指标增加到1秒，则开关柜的成本将增加100%。

3.2 现有保护系统存在的问题[9，10]

现有的针对开关柜内部弧光故障（相当于母线故障）的保护，国内普遍采用变压器后备过流保护作为主保护，由于过流保护为了保证其选择性，其动作时限需要按照阶梯原则配合，即自负荷侧到电源侧的动作时限逐级拉长，以致到了主变压器处已达到1.5 ~ 2.0秒，有的更是长达6秒，如此长的故障切除时间，对于开关柜额定耐受电弧时间只有100ms来说，一旦发生内部弧光故障，对开关设备的损坏将是非常严重的。此外，由于国标规定的110kV及以上电压等级的变压器的动稳定时间为0.25秒，中低压母线保护系统的故障切除时间也必须满足这一要求。

为了加快切除中低压母线故障的速度，国外曾配合微机过流保护装置的广泛应用，提出了一种利用馈线过流闭锁进线速断保护的闭锁式保护方案。这种保护方案在国外一些电网采用，它与前一种变压器后备过流保护方案相比，保护的动作速度有了一定的提高，动作时间大约为200ms – 300ms，仍不能满足总故障清除时间100ms的要求。

应用于高压、超高压系统的母差保护的动作速度很快，可达到20 ~ 35ms。然而，由于以下几方面的原因而不适合于中低压母线应用。其一，采用母差保护由于保护范围受到CT安装位置的限制，不能保护到发生故障几率较高的电缆室电缆接头处的故障。其二，采用母差保护不能提供故障定位功能，这对于组成中低压母线的开关柜一般分为多个单元室，而一段母线上往往连接有十多台、甚至二十多台开关柜，快速母线保护切除故障后，在开关柜外观是看不到损坏痕迹的，如果母线保护系统没有故障定位功能的话，对于查找故障点可能需要较长的时间，因而影响检修速度和尽快恢复供电。此外，采用这种方案还存在接线复杂，对CT的要求高并且安装在6 ~ 35kV母线上有很多困难，也很不经济等问题。所以，母差保护也是不适合中压母线保护应用的。

现有的保护方案显然是不能满足快速切除故障或保护覆盖范围要求的，迫切需要采用一种新型中压母线保护系统，以解决中低压母线发生故障几率较高、延迟切除故障导致故障发展、扩大，从而造成的巨大的经济损失的问题。

3.3 新型电弧光中低压母线保护系统

开关柜发生内部故障时，电弧燃烧的结果会生产各种故障特性，如产生可见光、声波、压力波，甚至是红外线、紫外线或无线电频率的辐射等。[9] 通过检测这些特征量，国外开发出各种新原理的中低压开关柜内部故障（中低压母线故障）保护系统，其中检测可见光认为的一种实际可行的方法。经过多年来的发展，基于检测可见光的电弧光母线保护已开始在国外推广应用，并在一些国家已成为中、低压母线保护的标准配置。

电弧光中低压保护是基于检测开关柜发生内部故障时发出的弧光为主，此外为了防止误动作采用过流作为闭锁条件，即保护系统只有同时检测到弧光和过流时才发出跳闸指令，因而具有高速及可靠的动作性能。采用这种新原理的保护所提供动作时间为5 ~ 7ms，加上断路器35 ~ 60ms的分闸时间，对于开关柜各单元室的故障总清除时间可保证在100ms以内，并留有一定的裕度。

电弧光保护系统所覆盖的保护范围，是通过布置弧光传感器的物理位置来实现的，因此其覆盖范围是在开关柜内是不受限制的。此外，这种保护系统通过检测弧光信息还可以提供故障定位功能，以帮助寻找故障点并进行维修，尽快恢复供电。