开关柜设计、制造、工艺4

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1、开关柜设计3．5接地金属封闭开关设备底架上设置与规定故障条件符合的接地端子，直径不小于12mm。沿金属封闭开关设备排列的方向设置一接地导体,接地导体应能满足该回路动、热稳定电流的要求，如果是铜质的，其电流密度在规定的接地故障发生时不应超过200A/mm2,其截面不得小于30mm2,该接地导体应设有供与接地系统相连的接线端子。如果接地导体不是铜质的，也应满足相同的热稳定和动稳定要求。当通过的电流引起热和机械应力时，应保证接地系统的连续性，应考虑到接地故障电流的最大值与运行系统中性点接地的形式有关，用户应加以说明。当

2、接地导体通以三相短路电流时（如用于接地开关的短路连线），可参照附录F来计算接地导体的截面。为了维护工作的安全，可触及的各主回路元件应能接地，但不包括可触及的可移开部件和可抽出部件，因为它们已从主回路中断开（不包括装有电容器的可移开部件）。每个外壳都应与接地导体相连接，除主回路和辅助回路外，凡指定要接地的所有金属零件，也应直接或通过金属构件与接地导体相连接。为了保证功能单元内骨架、门、盖板、隔板或其他结构间的电气连通，可采用螺钉或焊接的方法，隔室的门应采用软导线（截面不小于4mm2）通过接地端子与骨架连通。可抽出部

3、件应接地的金属部件，在试验位置、断开位置以及当辅助回路未完全断开的任一中间位置时，应保持接地连接。断路器、负荷开关、接触器如果由于隔离开关的分断，使得该元件和主回路完全断开并有接地的隔板使得该隔室具有与外壳相同的防护等级，则该隔室内元件的维护，可不必再进行接地连接。3．6绝缘结构1．绝缘结构的定义和分类电气设备中绝缘部分的结构型式称为绝缘结构或绝缘系统。绝缘结构要求正确选用绝缘材料和绝缘结构计算设计，以及严格的制造工艺和试验，满足设备在使用过程中的电气、机械、温度和环境等方面的性能要求。内绝缘：通常把封闭于结构内

4、部的绝缘部分称为内绝缘。内绝缘主要是液体、固体或复合介质绝缘，在电压作用下击穿或部分击穿后不能恢复其绝缘强度，属于非自复性绝缘。-3-外绝缘：空气间隙或绝缘外露表面称为外绝缘。在电压作用下放电后能恢复其绝缘强度，属于自复性绝缘。以ZN48A断路器为例，列出了各部分绝缘类型：内绝缘外绝缘真空断口绝缘拉杆、真空框架内绝缘空气间隙拉杆、真空框架闪络与泄漏距离断路器绝缘2．绝缘结构在运行中各种影响因素绝缘结构在运行中会受到电、热、机械、环境等因素的联合作用，一般情况下，导致绝缘破坏的原因主要有以下几个方面：（1）电力系统

5、的外部过电压或内部过电压下的绝缘击穿或闪络；（2）长期工作电压下的局部放电和电老化，绝缘的电晕腐蚀和树枝状劣化；（3）长期工作电压下的热击穿；（4）长期负荷下的热老化（低压电机）；（5）机械负荷或电磁力的作用，振动力、冲击力作用所导致的绝缘机械损伤或开裂；（6）绝缘与其它材料间热胀冷缩不同造成的绝缘蠕动或开裂；（7）绝缘在长期工作电压下的电化学作用（直流、低频）；（8）绝缘在环境因素作用下的影响；（9）绝缘受到导电性污染、工业污秽、化学物等作用造成的表面爬电、漏电起痕、闪络和绝缘内部的树枝状劣化；（10）其它原因

6、如内在制造缺陷、外力破坏等。这些破坏形式有时单独作用，有时联合作用。一般说来：对低压绝缘，热的作用是主要的；而高压绝缘，电压的作用是主要的。中压绝缘结构中，常见破坏形式有：击穿、闪络、局部放电、热击穿等。3．中压绝缘结构在运行中受到的电压作用-3-中压电气设备在整个运行过程中要受到四种电压的作用：（1）工频工作电压。绝缘结构在整个运行过程中必须长期连续承受该设备的最高工作电压（最高工作相电压），绝缘的老化是由工频工作电压引起的，一般要求电气设备能安全运行20年。（2）工频暂时过电压。当系统一相故障接地、长线末端甩

7、负荷、空载长线末端电压升高、线路谐振或铁磁谐振时，容易出现工频暂时过电压，在快速继电保护作用下，其幅值一般不超过最高工作相电压的2倍，作用时间约0.1-1s，波形为工频或接近工频。（3）操作过电压。常发生于开关动作过程中如接入或切断容性负载（空载长线或电容器）、切断感性负载（空载变压器或电抗器）等。其波形不规则，作用时间在100ms数量级。操作过电压一般以最高工作相电压的倍数来表示。（4）雷电过电压。由可分为直接雷和感应雷过电压两种。幅值一般为几百kV，波首时间为10微秒。根据四种电压作用特点，可以确定不同电压等

8、级的工频耐压和雷电冲击耐压值4．中压绝缘结构的常见破坏形式中压绝缘结构中，常见破坏形式有：击穿、闪络、局部放电、热击穿等。（1）绝缘结构的击穿在外施电压的作用下，电压逐步上升到某值时，电流突然猛增使绝缘结构丧失（或暂时丧失）绝缘性能，这种现象称为绝缘结构的击穿。无论是气体击穿还是固体击穿，实质上都是由绝缘状态转变为导电状态的过程。发生击穿时的电压称击穿电压，击穿时的电场强