金属封闭开关柜的失效模式

温升和绝缘息息相关，限制温升的一个主要目的是避免绝缘问题，空气绝缘金属封闭开关柜，长期使用，由于温度升高导致热失控，加速绝缘老化，进而导致绝缘系统失效。低压断路器的温升标准是根据材料的耐热温度等级来确定温升，这是合理的，采用高级别耐热绝缘材料，断路器连接端最大温度是150℃，温升可以到115k。对于大电流低压柜来说可以减少铜排材料，解决温升问题。中压由于普遍采用环氧树脂，而环氧树脂的玻璃化温度只有115度，这还是好的，有的更低，高玻璃化温度意味着高的耐高温性能好。

另外，温度过高还会加速金属材料氧化，特别是湿度大的情况下，高温高湿会造成金属腐蚀、生锈。 特别是触头部分，温度升高，触头表面的氧化程度随之增加，触头温度大于80度时，触头金属表面受热膨胀，接触面的表面发生细微的位移，从而加速氧化。 造成接触电阻加大。

高温会加速润滑油干。 高温会造成材料机械强度变低 ，弹性老化及材质变形，造成机构卡滞，影响机械功能。

高温还会对仪表等造成影响，影响继电保护性能的稳定、可靠性，影响计量的准确性。

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其它绝缘问题

或由于绝缘表面上的水分、灰尘和污染，造成绝缘件表面起痕。

环氧树脂绝缘体、电压互感器、电流互感器、触头盒、套管等组件中的局部放电活动，开关设备中未屏蔽电缆的局部放电活动。

电压互感器与框架之间的间隙不足，造成局部空气场强过高，引发击穿。 固封极柱等固体绝缘也有这个问题，如果固体绝缘壁厚和空气间隙相近，则由于电容分压，会造成空气间隙场强大于无固体绝缘层的场强，引起击穿。

绝缘隔板与带电体距离过近，导致局部空气电场强度过大，超过空气允许场强，加之绝缘板吸收水分，污秽等造成绝缘性能降低，从而引发击穿。

由于设计安装问题，导致电缆终端故障，电缆搭接不好，连接到开关设备后造成其它高压带电体绝缘距离不够，运行后引发过热，爬电闪络甚至电弧故障。

绝缘劣化表面起痕示例

机械问题

机械问题主要有操作机构的拒动作、或操作力太大、操作困难、卡滞，机械联锁的失效。

断路器操作机构寿命短，弹簧操作几百次崩断，连杆销轴等断裂，等等失效模式，需要经过机械寿命试验验证，必要时进行可靠性试验，通过多台断路器，每台进行超过要求的操作次数无失效，则可以获得较高的可靠性，和可用性。 如国外产品的可用性99.9999%，平均失效时间MTBF时间达到5000年，这都是基于理论计算出来的。

断路器操作机构长期处于运行合闸状态，接到分闸信号无法跳闸，半轴搭接过大、材料塑性变形、高温、污秽等都会造成拒分现象，需要合理设计，半轴硬度符合要求，使用环境安全，并进行相关测试，特别是对于高温、沙尘影响大的环境。

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同样对于其它开关，也存在着长期处于合闸状态，无法打开的问题，如接地开关，触头压力很大，触头设计不合理，材料较软等都会分不开，影响使用，有些时候甚至造成操作系统损坏的问题，造成破坏。