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發(fā)布時(shí)間:2023年06月08日
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發(fā)布者:源創(chuàng)大白
在我國(guó)高壓開關(guān)柜的GB3906和DL404標(biāo)準(zhǔn)中,對(duì)開關(guān)柜的技術(shù)要求已有詳細(xì)規(guī)定,請(qǐng)參閱相關(guān)專業(yè)書籍,較為重要和實(shí)用的幾個(gè)項(xiàng)為:
1) 對(duì)相間及相對(duì)地的絕緣距離的要求
2) 對(duì)防凝露的爬電距離的要求
3) 對(duì)防護(hù)等級(jí)的要求:
為防止人體接近高壓開關(guān)柜的高壓帶電部分或觸及運(yùn)動(dòng)部分,以及防止固體異物進(jìn)入殼內(nèi),IEC標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一了IP防護(hù)代碼,防護(hù)等級(jí)的第四位字母表示電器設(shè)備對(duì)雨水的防護(hù)能力;由于戶內(nèi)柜體無防雨要求,也無須分級(jí),故統(tǒng)用"X"表示。外表面通??梢宰龅絀P3X級(jí),有必要時(shí)也可做到IP4X級(jí)。內(nèi)隔板防護(hù)要求可稍低,從IP0X到IP3X都有。
4) 對(duì)五防聯(lián)鎖功能的要求
五防聯(lián)鎖對(duì)防止誤操作,減少人為事故,提高運(yùn)行可靠性起到很大的作用。五防功能,指的是可以防止五種類型的電氣誤操作,這五種防誤操作功能是:
a) 防止誤分、誤合斷路器。
b) 防止帶負(fù)荷合上或分?jǐn)喔綦x開關(guān)(或隔離插頭)。
c) 防止帶電操合接地開關(guān)或掛接地線--此功能涉及系統(tǒng)人為短路接地或人身生命安全,故定為強(qiáng)制性聯(lián)鎖。它要求:①當(dāng)斷路器或上下隔離開關(guān)處于合鬧時(shí),接地開關(guān)絕不能被操合;②只有當(dāng)接地開關(guān)合閘之后,柜體的后門和下前門才能被打開,才可能掛夾臨時(shí)性接地線。這通常采用機(jī)械聯(lián)鎖方式,使得a.隔離開關(guān)處于打開位置接地開關(guān)才能操臺(tái);b.隨之前、后門才能開啟掛接臨時(shí)接地線。作為輔助措施,可在前、后門上加設(shè)高壓帶電顯示裝置作警示。
d) 防止帶有臨時(shí)接地線或接地開關(guān)合鬧時(shí)送電--此項(xiàng)也是強(qiáng)制性的,目的是保證系統(tǒng)和人身的安全。
e) 防止誤入帶電間隔--亦是強(qiáng)制性的,以保人身安全。
歸納起來,實(shí)施五防功能方面,有非強(qiáng)制性的(a項(xiàng))和強(qiáng)制性的(b、c、d、e項(xiàng));有主動(dòng)性防御和被動(dòng)性防御。被動(dòng)防御指采用高壓帶電顯示裝置,只是提示性的,不夠可靠。主動(dòng)防御大致可分三類:①采用機(jī)械聯(lián)鎖裝置,用機(jī)械零部件來傳動(dòng)并產(chǎn)生約束,可靠性最高(除非零件損壞、斷裂),宜優(yōu)先推薦使用;②采用翻牌(插頭)和機(jī)械程序銷,可靠性稍遜,因鎖與匙之間并非絕對(duì)-一對(duì)應(yīng);③采用電氣聯(lián)鎖,可靠性又差一些,因?yàn)殡姶沛i和導(dǎo)線都有損壞的可能,而且也需電源供電(須與繼?;芈冯娫捶珠_),但優(yōu)點(diǎn)是可以長(zhǎng)距離傳送。
5) 高壓帶電顯示裝置
在各類型開關(guān)柜中,經(jīng)常使用高壓帶電顯示裝置。當(dāng)主回路帶有高壓電時(shí),它經(jīng)過電容分壓原理輸出低壓電壓訊號(hào),點(diǎn)燃氖燈,以燈光信號(hào)發(fā)出提示(也可以將低壓訊號(hào)變換一下去控制電磁鎖,構(gòu)成強(qiáng)制性閉鎖)。帶電顯示的感應(yīng)元件多內(nèi)藏于絕緣子或瓷瓶當(dāng)中,后者還可起到支承作用。運(yùn)行人員觀察指示燈就可了解哪一段主回路在帶電運(yùn)行。在維護(hù)或測(cè)試柜內(nèi)元件時(shí),該提示信號(hào)更顯得重要。高壓帶電顯示裝置本身價(jià)格不算高,約六七百元一套(三相),占整柜價(jià)格比例很少,而對(duì)人身安全保障的作用是不小的。雖然氖泡有時(shí)會(huì)損壞,但三相同時(shí)損壞的可能性極校因此建議設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的主回路結(jié)線時(shí),適當(dāng)?shù)囟嗬L過高壓帶電顯示裝置,如果主結(jié)線圖末繪出,生產(chǎn)廠家一般不會(huì)主動(dòng)加過去,因?yàn)楣こ逃?jì)價(jià)時(shí)沒有計(jì)入,必然減少生產(chǎn)利潤(rùn)。
開關(guān)柜柜后面上一般都應(yīng)有帶電顯示裝置。另外,對(duì)于進(jìn)線柜主回路中從下隔離開關(guān)的上端到斷路器下接線端之間的母線,有可能的話最好加裝帶電顯示器。因?yàn)榇硕文妇€①是裝設(shè)電流互感器的位置。電流互感器可能會(huì)損壞,造成接地。③直接反映下隔離開關(guān)的隔離狀態(tài)。如果隔離開關(guān)傳動(dòng)件失靈,就可能出現(xiàn)操縱手柄打到分閘位置,而隔離開關(guān)的刀閘并沒有斷開的情況。③當(dāng)檢修或測(cè)試斷路器或電流互感器而竭掛接臨時(shí)地線時(shí),往往是在此段母線上實(shí)施接地。多一組帶電顯示就多一個(gè)監(jiān)測(cè)手段。
6) 主進(jìn)線不允許停電的情況
曾經(jīng)遇到過配電房電源主進(jìn)線不允許停電的情況,原因是該變電站的變壓器是三繞組的,一個(gè)高壓電源進(jìn)線(帶斷路器),一個(gè)供配電房,另一個(gè)供變電站用電,即使配電房出了故障,站用電也不能停,即高壓側(cè)斷路器不能跳閘。對(duì)于這種特殊情況,配電房的開關(guān)柜訂貨時(shí)需預(yù)先向生產(chǎn)廠家聲明,否則生產(chǎn)廠家按常規(guī)設(shè)備制作,則會(huì)在主進(jìn)錢柜斷路器或電流互感器的維修、測(cè)試時(shí)就會(huì)帶來相當(dāng)大的危險(xiǎn)。
解決的辦法是將下隔離開關(guān)整個(gè)獨(dú)立出來加以封隔。如果是下部電纜進(jìn)線的方式,則應(yīng)另增一柜,此柜僅裝入下隔離開關(guān)(即進(jìn)線隔離開關(guān)),其出線則可用母排或高壓電纜引向主進(jìn)線斷路器柜,當(dāng)然還需要解決兩柜的聯(lián)鎖以滿足防誤的功能(可考慮采用程序鎖)。如果是架空線從后柜進(jìn)線的話,則可將進(jìn)線(下)隔離開關(guān)整個(gè)移置于后柜內(nèi),由主柜后鐵板起封隔離作用,但此時(shí)后拒的深度必須加深。
7) 長(zhǎng)期發(fā)熱載流能力
由于一次回路各電器元件處于密封的柜內(nèi)空(半封閉柜除外)同時(shí)運(yùn)行,各自發(fā)出熱量,柜內(nèi)空氣溫度必然比柜外環(huán)境溫度高些,導(dǎo)致電器元件散熱困難,溫升增高。而且根據(jù)DL404--91標(biāo)準(zhǔn)的要求,開關(guān)柜應(yīng)通得過110%額定電流值的溫升試驗(yàn)。因此,柜內(nèi)電器元件,除電流互感器因測(cè)量、保護(hù)之需要外,其他如斷路器、隔離開關(guān)(或隔離插頭)、套管等元件,均應(yīng)選取比長(zhǎng)期額定電流規(guī)格大一個(gè)檔次的產(chǎn)品,比如柜體為630A?xí)r選用800A的、800A的選用1000A、1000A的選用1250A的電器元件等。
8) 母線接觸面處理
開關(guān)柜中有許多導(dǎo)電聯(lián)接面,有電器元件出線端對(duì)母排的聯(lián)接,也有母排對(duì)母排的聯(lián)接。有電流時(shí)導(dǎo)電聯(lián)接面會(huì)發(fā)熱,發(fā)熱量多少與電流密度有關(guān),還與接觸面的物理狀態(tài)密切有關(guān)。
從微觀角度來看,即使經(jīng)過精細(xì)加工的接觸面也是凸凹不平的,導(dǎo)電作用是通過若干個(gè)尖端碰觸而實(shí)現(xiàn)的,非尖端部分則留有空氣隙。潮濕空氣中的水分,以及大氣中的塵埃會(huì)滲入空氣隙中,在發(fā)熱和水分作用下接觸表面會(huì)氧化和污穢,接觸狀態(tài)變差,接觸電阻上升,發(fā)熱量也就隨之增加。所以電氣聯(lián)接面須有保護(hù)措施,最簡(jiǎn)易的辦法是涂抹中性凡士林或?qū)щ姼?,它們占?jù)接頭間的間隙,不讓空氣。水分和塵埃進(jìn)入,減輕氧化程度。較好的辦法是接觸面鍍錫。錫層質(zhì)地軟,在螺栓壓力下產(chǎn)生延展,增加實(shí)際的電接觸面積,而且錫不易被氧化。另外,在錫層保護(hù)下,接頭的允許發(fā)熱溫度由90℃提高到105℃,頗有好處。
9) 動(dòng)穩(wěn)定性
開關(guān)柜內(nèi)的主母線和引下線,在有故障電流流過時(shí)產(chǎn)生較大的電動(dòng)力,電動(dòng)力大小與短路電流的平方成正比。電動(dòng)力有兩種:一種發(fā)生于三相母線之間,該作用力力圖擴(kuò)大和縮小三相母線間距離,方向交變,頻率為工額的2倍;另一種產(chǎn)生于同相母線上,只要母線不在一條直線上,每一段彼此都有作用力,力的方向是力圖使母線"板直"。
為了抗御電動(dòng)力,母線需有足夠的動(dòng)穩(wěn)定能力,這須借助支持絕緣子的支撐。一般來說,隔離開關(guān)的接線端板不要當(dāng)作主要支撐力點(diǎn),只可作輔助,當(dāng)它參數(shù)較低時(shí)尤應(yīng)如此。兩個(gè)絕緣子之間的距離通常不應(yīng)超過800mm。支持絕緣子有時(shí)可用高壓帶電顯示絕緣子兼任。
10) 開關(guān)柜柜體之間應(yīng)有封隔
在變電所或開關(guān)站中,往往將許多面開關(guān)柜并列成為一排用主母線將各柜聯(lián)結(jié)起來,構(gòu)成配電網(wǎng)絡(luò)。過去舊型開關(guān)柜母線室直接聯(lián)通,中間無任何分隔或阻擋。這樣當(dāng)其中一臺(tái)開關(guān)柜出現(xiàn)閃絡(luò)故障時(shí),電弧在將該拒燒毀的同時(shí)還要沿著聯(lián)通的母線通道燃燒過去,接連燒毀一串開關(guān)柜,造成全站癱瘓停電,損失慘重,這種現(xiàn)象俗稱"火燒連營(yíng)"。
為了防止"火燒連營(yíng)",90年代之后除半封閉式(GG-1A(F))型固定柜之外,其余各型箱式、間隔式和鎧裝式開關(guān)柜都采取柜與柜之間分隔的措施,用接地金屬板將每柜封隔,主母線則通過穿墻套管再聯(lián)接起來。當(dāng)某柜出現(xiàn)柜內(nèi)故障,事故電弧移到母線室后不能隨意縱向擴(kuò)散,基本上局限于本柜內(nèi),對(duì)鄰柜影響大大降低,更不會(huì)一連串地?zé)氯?,減少了損失。當(dāng)用母線槽連接兩柜時(shí),切記加裝隔板和套管。
11) 電纜頭安裝的高度
從底面進(jìn)入柜內(nèi)的電纜,多數(shù)穿越底板后再分岔,加上分相后外沿面也有絕緣要求,因此電纜頭的安裝點(diǎn)須有一定高度,通常以大于500mm為好。過低時(shí),會(huì)給電纜頭制作和施工安裝帶來困難,如須套裝零序電流互感器時(shí)更感高度不夠。
當(dāng)兩根及以上電纜并接時(shí),分相電纜芯不能互相交錯(cuò),須注意不同相電纜芯之間的絕緣距離。
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