1.2 絕緣老化

開關柜運行時間越長，絕緣老化的幾率就越大、程度就越深，因此開關柜運行后期是故障的高發期。開關柜絕緣材料在一定環境因素作用下，其性能會發生裂變，這種裂變是*性的。受到內外因素的綜合影響，絕緣材料其性質逐步發生變化，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致開關柜及附件絕緣性能降低的主要因素。開關柜在通電運行的情況下，通常會在下面的幾個部位會發生放電：開關柜絕緣體的裂縫、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，柜體長期處于強電場中，絕緣層損傷會很大，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，從而在異物出電場強度增加較大，發生損傷較為嚴重，在發生局部放電時，呈現樹枝狀，這就是所謂的電樹枝。由于開關柜絕緣件的制造工藝不完善，以及柜體在長期運行中發生絕緣有機物分解，會在絕緣件內部產生氣隙，而氣隙的介電強度常比固體介質低，因此設備在運行時氣隙內的場強總要比固體絕緣內的場強高得多，當外部條件達到某一臨界值時，場強較高部位開始放電，即氣隙放電。

而對于使用時間短，而老化較嚴重的開關柜，屬于外界因素或柜體本身生產質量問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生：

（1）環網運行時，線路運行方式及環網的開環點設置不合理，造成部分線段長期高負荷運行，由于開關柜在高負荷運行下不正常的發熱及強電場等原因很容易加速絕緣老化；

（2）環境因素，開關柜按安裝地點有室內和室外之分，室內開關柜運行環境普遍優于室外開關柜，室外開關柜經常處在風吹日曬雨淋的環境下，空氣濕度及氣溫變化較大，會加速柜體絕緣老化。此外開關柜運行環境存在的強腐蝕性化學物質，如工業污水、工業粉塵等，這些都會加速絕緣老化；

（3）正常運行的開關柜由于外部施工要求的變動或者開關柜所處的外部環境變化，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入絕緣體中，從而產生產生水樹現象，加速了絕緣老化。

開關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，放電范圍進一步擴大，直至絕緣擊穿而發生短路故障停電。如下圖所示，由于柜體絕緣材料老化而發生局部放電，放電前期未能被檢測出來，進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

對于此類原因，可以采用優化線路運行方式，合理設置開環點；控制環境因素，防止柜體運行環境有大的變動，做好柜體密封，在柜體內增加干燥器等。