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高低压 开关柜设计经验交流之谈
编辑 : 上方电气 时间 : 2017-07-29 16:44 浏览量 : 245

如果你 是搞开关柜设计的,目前的 当务之急应是多看元器件样本,要了解 元器件的外形尺寸、技术性能、安装方式等,要学习国家、行业标准,知道不 同电压等级下的带电距离、绝缘方式、防护等 级和连锁要求等,标准必看


GB3906 和GB7251,书可看《成套电 气开关设备设计》(上、下)。二次原 理图可参考公司生产过的产品图纸和断路器厂家的原理图,对你来说可看《怎样看 懂二次电气原理图》(书和图 纸可以在你们资料室借),电气图 纸由设计单位设计,你设计 的或改动的一定要请设计单位签字盖章,因你们没有资质。你的作 用是将设计要求变为产品,要满足尺寸、功能、温升和技术性能要求。




成套开 关设备实用技术35KV及10KV高压开 关柜设计的几点体会文章探讨了35kV,l0kV高压开 关柜制造设计中关于防护等级,绝缘距离、爬电距离、五防联锁功能、温升,接地问题。


目前电 力装机的快速增长,推动了 高压开关市场的快速扩容,尤其是35KV,l0kV中压开 关柜在电力系统中的应用是极其广泛。所以本 文作者重点针对中压开关柜的设计方面写出自己的几点经验,写出拙见,仅供同行参考,并请指正。


几点经验


①关于柜体的结构要求。所有开 关柜的壳体必须是金属外壳,并具有 一定的机械强度,柜体内的断路器室,母线室,电缆室 的上方均设有压力释放通道,二次线 的敷设美观并便于检查。开关柜 内所有一次电器元件的安装梁必须是金属的且应可靠接地。


② 关于防护等级的要求。10KV,35KV高压开 关柜属于高压带电设备,为了防 止人体接近高压开关柜的高压带电部分和触及运动部分,在设计开关柜时,我们必 须考虑柜体防护等级的要求,对于10KV固定式开关柜如GG-1A-10,XGN2-10,必须满足防护等级IP3X的要求,移开式


JYN 和KYN系列如JYN2-10,KYN1-10,KYN11-10,KYN28-10等必须满足防护等级IP4X的要求,对于35KV固定式开关柜如 XGN17-40.5等必须满足防护等级IP3X的要求,移开式柜如GBC-40.5,JYN-40.5必须满足防护等级IP3X的要求,移开式KYN系列开关柜如KYN10-40.5,KYN61-40.5必须满足防护等级IP4X的要求。


当然开关柜设计时,我们可 以追求更高的防护等级,但存在 的问题是随着防护等级的提高,生产成本相应提高,散热条件变差,所以不 能一味追求高的防护等级,一般以IP3X和IP4X为宜即可。


③ 绝缘距离。由于10Kv,35KV开关柜 用于对三相交流电进行分配,因此相 间及相对地之间必须保证一定的绝缘距离,否则会引起短路,对整个 电力系统造成危害。故我们 在设计开关柜必须满足一下绝缘距离的要求:如单纯 以空气作为绝缘介质且海拔高度在1000m时,对于10kV相对地,及相与 相之间满足大于等于 125MM,35kV相对地,及相与 相之间满足大于等于300MM,但若海拔高度超过1000m时,应按GB3906的要求 对绝缘距离给予修正。但有时 受配电室地方的限制,我们所 制作开关柜的外形尺寸往往不能满足绝缘距离的要求,所以可 以采取以下几种方法来解决绝缘问题:


第一,在金属 封闭高压开关柜中,采用非 金属的绝缘隔板,以此来 加强相间或相对地绝缘,达到缩 小对绝缘距离的要求。但必须注意10kv时带电 裸导体与该绝缘板间应保持不小于30m,在40.5kv时带电 裸导体与该绝缘板间应保持不小于60mm。该方法 的缺点是绝缘隔板受使用环境影响很大,存在绝缘老化的问题。


第二,使用热 缩套管把高压带电导体整个热缩起来,实践中10KV要确保 绝缘距离不小于100mm,35kV要确保 绝缘距离不小于200mm。缺点是 热缩套管同样存在绝缘老化的问题。随时间 推移绝缘强度会降低。


综上所述,在设计许可的情况下,尽可能 地使用空气绝缘来满足绝缘的要求。


④ 爬电距离.电力系 统是供电部门的核心系统,不能有丝毫的马虎,用户往 往追求高可靠性,在爬电 距离方面对我们制造厂家提出了十分严格的要求,实践中 我们要符合以下条件:高压开 关柜中各组件及其支持绝缘件(纯瓷及有机绝缘件)的外绝 缘爬电比距高压电器组件外绝缘的爬电距离与额定电压之比在Ⅱ级污秽 对于纯瓷绝缘为18mm/kV,对于有机绝缘为20mm/kV。为了满 足以上要求我们所采取的措施是,要求配 套厂家增大增加绝缘子的伞群,另外在 开关柜使用环境较潮湿的场所,为了防止发生凝露,在开关柜中的电缆室,断路器 室加入带温控装置的加热器。


⑤五防联锁功能。开关柜 能否可靠安全的运行,五防联 锁是十分重要的,国家标 准对开关柜的五防联锁有明确的要求,所以我 们在设计制造开关柜时必须遵守以下原则:高压开 关柜因具备防止误拉合断路器,防止带 负荷分合隔离开关,防止带地刀闸(或接地线)送电,防止带电合接地刀闸(或挂接地线),防止误 入带点间隔等五种防误措施。目前为 了实现五防功能,各个厂 家各种型号的开关柜,如GG—1A、XGN2、JYN、KYN柜机械 联锁制作各有特色,且功能齐全。其目的 都为了防止现场工作人员的误操作。


⑥ 温升。电力系统开关柜中,各电器 元件在正常工作时均有不同程度的发热,所以国标GB3906中,对于开 关柜各组件的温升做出了明确的要求,即柜内 各组件的温升不得超过该组件相应标准的规定,对于可 触及的外壳和盖板的温升不得超过20K.主回路 的温升在额定电流和频率下应遵守GB763《交流高 压电器在长期工作时的发热>>的规定。为了达 到温升的限制条件必须做好以下几点:制造上 加强开关柜制造工艺(如母线搭接面上镀银,烫锡);设计上 避免涡流现象的发生或采用不倒磁材料;大电流增加风冷装置。


⑦高压开关柜的接地:开关柜 中各电器元件均为带电体,为了保 证检修时人身的安全,所以各 电器元件必须安全可靠接地。在设计 制造开关柜时必须做到以下几点:沿所有 开关柜的宽度方向设有专用贯通的接地母线,该接地 母线因与接地网相连;开关柜 中各电器元件的接地必须与专用接地母线相连。


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