如何避免灾难性的开关设备故障

此白皮书重点介绍了开关设备的典型类型，解释了内部电弧和电弧闪络故障的灾难性影响，并介绍了内部电弧测试以及相关的全球标准。 另外还提供了对设计标准以及防止内部电弧和闪络/电弧保护设计方面的见解。

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防止灾难性火灾 

白皮书的主要目的是保护生命安全。 太多的油封开关设备故障导致死亡事故、停机和金钱损失。 因此，Ian Naylor 建议更换所有油封开关设备。 将这些设备更换为通过内部电弧试验的开关设备至关重要，这是北美标准 IEEE C37.20.7 的明确规定，是广泛使用的标准 IEC 62271-200 的可选要求。 

油封开关设备的内部电弧不是额定的，新型断油/绝缘开关设备也是如此。 为了缓解开关设备故障，避免灾难性爆炸和压力上升，所有运营商和制造商应该确保设备的内部电弧是额定的。 这是了解开关设备会包含电弧和冲击波，但会因此在出现内部闪弧导致故障时确保安全的唯一方法。     

有助于通过测试的可靠密封系统

白皮书介绍了由挪威 SATS（斯堪的纳维亚电力设备测试协会）进行的一项成功的内部电弧测试。 在这次测试中，ABB 在开关设备的中压（MV）区域实现了内部电弧分类。 作为设计的一部分，ABB 使用了 Roxtec 电缆密封系统。 该密封系统可以承受爆炸载荷和峰值压力，拥有经过认证的防火性能，并具有适当的防水和防尘 IP 和 NEMA 等级。 此外，密封系统可确保防害虫。 密封材料不含卤素，不会成为潜在火灾的助燃剂。 

操作安全，故障防护

Ian Naylor 在文中指出应该抓住一切机会来降低开关设备爆炸的风险，远程操作自然在控制措施这个层面排在第一位。 他认为内部电弧试验对于降低风险非常重要，指出，经过测试和认证的电缆密封系统可以帮助开关设备通过内部电弧试验。 这些密封系统既可以防止电弧的形成，如水和灰尘的进入以及害虫，也可以减轻发生电弧闪络时的爆炸荷载或火势蔓延。

不论是开关设备还是建筑物，标准化使用相同的电缆密封系还是一个经济高效的行为。 可靠的高/中压（HV/MV）开关设备对于安全稳定的配电至关重要，对于防止因相对高湿度引起的局部放电故障以及电弧闪络也很重要。 密封的目的是确保设备在温暖、干燥和无尘的环境下运行。

向作者学习

Ian Naylor 是 Threepwood Consulting 的首席顾问。 他曾在欧洲、中东、亚洲、澳大利亚和新西兰从事过内部电弧试验和高/中压(HV/MV)开关设备项目。 他代表英国参加 IEC 维护团队 (MT) 14，该团队负责更新 IEC 62271-200，包括内部电弧测试。 

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