10kv高压开关柜设计探究

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1、10kV高压开关柜设计探究　　摘要高压配电网是由各种功能相异的成套设备连接而成，10kV高压开关柜就是其中非常关键的构成部分，其质量的好坏直接影响到整个电力系统的供电稳定性、安全性以及可靠性。因此，开展10kV高压开关柜的相关设计研究，有着非常重要的实际意义。关键词10kV高压开关柜；质量；设计中图分类号：TM591文献标识码：A文章编号：1671-7597（2013）15-0158-0210kV高压开关柜是一种成套配电设备，它的组成部分相对较为复杂，主要是由三部分组成：一部分由负荷开关、隔离开关以及接地开关等几部分组成；另

2、外一部分是由高压断路器、接触器、互感器、站用变压器以及高压熔断器等相关成分组成；最后一部分是由测量、控制、保护、内部连接件、辅件、支持件以及相关调节装置和外壳等器件组成。106kV高压开关柜关系到整个电力系统的正常运行，因此其内部绝缘介质的构成材料一定要具有强大的绝缘性能，这样才能保证该套设备的正常工作。一般来说，其内部的绝缘材料主要有两种：一种是空气，另外一种是复合绝缘材料；它们起到的作用就是接受和分配电网的电能。不同的厂家其配电设施不同，使用的开关柜的种类也不同，所以该种设备的设计也不一，但所有开关柜的设计都必须符合国家

3、的相关标准，以保证该设备在运行中的安全、可靠。下面就从该种设备设计中出现的相关问题为视角点，进而深入的讨论和研究其设计的安全性与可靠性。1有关10kV开关柜的设计问题1.1距离的问题1.1.1关于安全净距的设计问题安全净距是指10kV开关柜内部裸露的元器件之间以及对地空气间隙的相隔距离。安全净距是保证10kV高压开关柜正常运行的有效保证，合理的安全净距能有效的避免该设备在运行的过程出现短路，防止因为短路的原因而导致电力系统受到破坏。依据我国相关设计规范文件的要求，若是海拔高度位于1000m且只以空气为绝缘介质，该套设备相对地

4、以及相与相之间的距离至少在125mm，而且这个距离还要根据海拔高度的改变而进行相关修整和设计改造。然而，一般的配电室都会因为空间的狭窄而缩小开关柜的大小，使得相关绝缘距离不能满足安全净距的要求，此时就需要使用相关的绝缘材料来增强绝缘强度，常常使用的绝缘材料有以下几种：DMC、SMC绝缘板以及其他高压绝缘热缩材料。1.1.2关于爬电比距的设计问题6高压电器组件本身具有一定的外绝缘性，该种外绝缘的爬电距离与额定电压之比就是外绝缘爬电比距。在我国的相关规定标准对上述爬电比距做出了明确的规定，若是10kV开关柜内部所使用组件为纯瓷绝

5、缘，其爬电比距一般为18mm/kV；若是组件构成为有机绝缘，那么其爬电比距为20mm/kV。上述要求对于常规厂家来说是相对较高的，这使得很多厂家生产的常规器件都不能满足上述要求，所以很多元器件都是定制生产的，而厂家为满足器件的相关要求，往往都不会采取增加绝缘子高度的方式来达到标准，而是采取增多裙边的方式来达到相关的要求标准。同时，为了保证10kV高压开关柜能在各种环境下都稳定的工作，为预防发生凝露问题，一般都在其内部加入自动控制的加热器。1.2五防连锁的设计问题106kV高压开关柜中的构造成分五防连锁是较为重要的一部分，它能

6、提前预防多种问题的发生，保证电力系统供电的稳定性、可靠性以及安全性。五防连锁主要有以下功能：①防止断路器发生误分误合；②保证隔离开关处于正常状态，不会因为带负荷而出现上下开合的问题；③保证操合接地开关处于正常状态，保证与接地线之间的距离。目前五防连锁采取的联锁方式主要是机械联锁方式，该种联锁方式主是通过机械零部件之间的相关传动，逐步实现的控制，除非相关部件没有出现损耗或者破坏，否者操作人员必须要根据预定好的程度进行操作，保证联锁的正常运行，该种联锁方式非常可靠，但是组成和构建的零部件相对较为复杂，对生产该部件的工艺技术要求很

7、高。2设计10kV高压开关柜相关元器件的选择在10kV高压开关柜的设计中，选择元器件的好坏将决定整个设备的质量好坏，下面就从该套设备的主母线、分支母线、电流互感器以及温度的变化来作分析和说明。2.1主母线在进行10kV开关柜的设计时，选择的主母线必须要满足相关要求：母线所能承受的额定电流一定符合相关的设计要求。从设计的角度来看，主母线选择的规格、标准以及必须满足的额定电流值都会在相关的接线设计图纸中标示出来。同时，在设计人员和用户签订相关的技术设计协议时，也会将主母线的选取规格和额定电流值明确的表现出来，避免发生分歧。因此，

8、在设计该套设备时往往需要反复的核查选取的主母线标准是否能承受相关的额定电流值，而为了保证开关柜的正常工作，选取的主母线常常会保留一定的裕度。2.2分支母线6大多数情况下，一旦主母线的规格被确定，进线柜、分段柜以及联络柜的母线选择标准也就是随之确定，它们选择的标准一般都和主母线的选择标准相同