10kV电缆系统0.4KV电缆分支箱是电缆从开关柜出线后进行汇集与分接的主要电气设备。现在被广泛用于城市工业小区、住宅小区、商业中心以及矿区、钢铁、汽车、石油、化工、水泥等大型企业的配电网。
0.4KV电缆分支箱特别适合于城市电网改造工程，可大大节省电气设备和电缆投资。很大的提高了供电稳定性。但由于0.4KV电缆分支箱的运行环境较为恶劣，如防护水平不够加上运行时维护不力则会出现不少问题。
10.4KV电缆分支箱的故障现象
2007年7月18日某地输配电线路发生跳闸，在巡线至石板坡0.4KV电缆分支箱时，发现0.4KV电缆分支箱两端的开关柜俑壁发生严重变形、601进线开关柜面板有飞弧、放电及炭黑等现象。外观上，箱体内水迹明显。仪表柜门已锈死，不得不撬开，操作机构已无法转动、只能将其解体后打开关柜门。打开#601开关柜电缆室发现:计量TⅣV的熔断器及支持绝缘子两相全部炸碎、另一相熔断器发生破裂，支持绝缘子发生破损，AT表面有爬电痕迹，柜体多处存在放电痕迹，如图1所示。打开相邻间隔查看，情况一样严重，导电部分受潮严重，铜排及固定镖栓已长卤锈，TA表面有多处爬电痕迹，见图2。该分支箱为某电器厂制造，2003年投运、仅3年多。
故障分析
2.1事故前的运行方式
该线路在事故前负荷有10台配变，6个0.4KV电缆分支箱，根据调度记录，在此事故前曾发生过接地故障。
故障点确认:定时的速断保护动作，重合后，速断保护又动作跳开关，从保护动作的情况可以清楚看出，最初的故障点发生在保护范围以内。事故后，对储菜线电缆及架空线路进行巡线检查，并未曾发现任何异常，如果说线路有故障，在重合后所带来的冲击下、线路薄弱环节必定有反映。因此故障点只能是分支箱内开关了。
2.2故障原因
从故障设备的情况分析，故障应是受潮后局部放电闪络引起的，而最先的故障点可能在薄弱都位产生，即TA的表面绝缘或TV的高压保险支柱瓷瓶。众所周知，影响绝缘子表面沿面放电的因素有三:绝缘子表面的污秽;大气湿度;泄漏距离。
绝缘子表面的沿面放电是局部电强的燃烧、发展和熄灭不断相互转化的过程。此过程中，表面泄漏电流的大小起主导作用。表面泄漏电流与绝缘子污移层的电导、大气湿度、电源和加压方式以及介质表面形状和泄漏距离有关。
0.4KV电缆分支箱地处交通要道，背靠山坡，面向公路，尘土很大，绝缘子表面的积尘较多，在污层受潮时。其中所含可溶性盐类及酸碱成分溶解于水中，使表面电导率骤增，泄漏电流大量增加，大大降低闪络电压。一般说来，绝缘子的污闪电压随其污染程度的增加而降低。污染严重时，随着污染程度持续增加，污闪电压的下降已很缓慢，但这时污闪电压常常已经低于工作电压了。干燥污秽的电阻较大，它并不降低绝缘子的闪络电压，一般当空气相对湿度小于50%~70%时，沿面闪络电压不会降低;高于这数值时，随着湿度增加，闪络电压迅速下降，如图3所示。实际运行中，绝缘子污闪事故都发生在雾、露、阴雨绵绵等高湿度的天气．因为在这种条件下、积尘中水深性的盐类溶解，使污层成为了半导体，大大增加泄漏，降低闪络电压。本次事故正值当地百年不遇的大雨期间，而开关柜柜体的密封较差，柜内相对湿度已达90%以上，开关柜的操作机构机构严重腐蚀，以至于完全不能正常操作，由脏污沿面放电的过程的讨论可知，污层的电阻越大，泄漏电流越小，放电发展越困难，闪络电压也相应提高。在同样污染和潮湿条件下，介质表面形状、两极间的沿面最短距离即泄漏距离是影响表面电阻和闪络电压的重要因素。泄漏距离增加，污闪电压也增加。不同成都的污秽情况对线路及变电站绝缘的影响程度是不同的，因此应根据不同的污移情况，采取相应的绝缘标准保证电网安全运行"。目前， 我们用泄漏比距来估计脏污条件下绝緣子的耐污性能。由于我局所辖电网为渝中区，被定为三级污区，按变电站设备考虑泄澜比距应大于4cm/MkV。
从故障设备可发现，TA 表面存在灰尘，和支柱绝缘子相比，TA 的泄漏距离小，也容易造成闪络。同时，在单相接地运行时，健全相对地电压升高，为故障相的倍.由于污秒、湿度、电压共同作用，开关柜内TV保险的支持绝缘子由于爬距不够发生了闪络(事后测量绝緣子爬距为2.3cmkV，TA表面绝緣爬距为2.4cmkV) .持续不断的闪络弧光引起震荡，形成弧光接地过电压，其最大值可达到额定相电压的2.3-3倍，伤及设备绝緣，引起相间短路。故障从闪络发展成为三相短路，形成强大的短路电流，短路电弧向高压保险发展，将其两相烧毁。
3整改方案
综上所述，由于连续大雨，箱内湿度达到90%以上，绝緣f表面积污严重，系统上有接地而健全相电压升高了3倍，造成TA表面及支柱瓷瓶闪络，演变为相间短路。
防潮和防尘是分支箱设计关键，作为露天运行的设备，分支箱的性能有相应的标准:抗洪水、抗污秽、抗凝露、耐腐蚀、全绝缘、全密封、全防护、全工况、柜体防护等级达IP33.同时，在分支箱选址上，尽量考虑环境相对干燥和清洁的场所。分支箱的土建基础应有排水系统，即不能在基础角钢上积水。
针对上述情况，在0.4KV电缆分支箱的设计选型和运行维护上提出以下建议，以保证电网、设备的安全稳定运行。
(1)选择0.4KV电缆分支箱时，要求箱体和开关柜的防护等级必须到达重庆这种环境下的要求。至少应选IP33以上，在污尘飞舞的公路边最好采用IP53即防尘还能防止外物侵入，虽不能完全防止灰尘进人，但侵人的灰尘量并不会影响柜内设备的正常工作;防止喷酒的水侵人防雨，或防止与垂直的夹角小于60*的方向所喷洒的水进人柜内设备造成损害。
(2)柜内设备的绝缘，其表面绝缘必须满足三级污区的泄露比跑，支持绝緣子的泄露比距和爬电距离，至少要按4cm/kV要求选择。
(3)在0.4KV电缆分支箱中加装除湿装置，保持箱体内的干燥度。
(4)加强巡视，及时发现潜在的问题。
