浅谈高压开关柜的设计与应用

浅谈高压开关柜的设计与应用

谢明集

（珠海可利电气有限公司广东珠海519000）

摘要：现如今人们可以顺利地使用电力能源就是因为电力设备的建立，在电力系统中高压开关柜是使用范围最广泛的电力设备。高压开关柜的主要作用是保证电力系统的正常运行，因此对高压开关柜进行良好的设计是保障其安全稳定运行的提前，而且对高压开关柜进行良好的设计，不仅可以保障我国电力能源的正常使用，也是我国电力行业快速发展的重要保证。文章阐述了高压开关柜从设计到应用的重要性，进而为电力行业未来的发展奠定夯实的基础。

关键词：高压开关柜；电力设备设施；电力能源

引言

在电力系统中，开关柜具有十分重要的作用，开关柜对于电能的良性分配以及合理输出可以起到关键性的作用，是保障工业用电的基础。所以在对开关柜的设计与制造中，必须严格关注开关柜的产品质量，在开关柜的设计过程中，必须严格按照国家相关规范标准进行设计，在能够满足相关的标准的情况下，尽可能的根据用户要求进行优化设计，使得开关的性能不仅令用户满意，还能满足正常的用电需求，促进企业的良性发展。

1开关柜操作要点

在对开关柜进行操作过程中，首先要做的就是装好后封板，同时关闭前下门，还要保证接地开关的主轴保持在分闸状态。利用运转车将手车放置在开关柜内，这时候静电插座上的指示灯会被点亮，然后再将开关柜的前门、中门关闭，将手车的位置由实验位置推到工作位置，最后再将断路器手车合闸。在对开关柜进行维护时，第一步就要将断路器手车进行分闸操作，然后再将手车从工作位置推到实验位置，这时候，开关柜的工作指示灯会熄灭，同时实验指示灯会亮起。实验指示灯亮起之后，将前中门打开，拔出二次插头，这时候实验指示灯也会熄灭，最后将手车从开关柜中退出，合上接地开关，同时开启封板和前下门。

2高压开关柜的设计

2.1高压开关柜中一次元件的设计

（1）高压开关柜的母线。在高压开关柜进行主母线设计过程中，其对电流和电压的限定控制是关键条件。通常设计图纸会出现两种方式：其一，明确主母线的限定电压值和电流值；其二，可以直接检测主母线的格式，并且根据相关协议对用户进行其格式和额定值的沟通，按照用户的实际情况和要求对主母线进行相应的设计，严格执行其设计方案，保证其主母线的电压值、电流值及格式留有一定的裕度。（2）高压开关柜中互感器的设计。在高压开关柜中电流互感器二次绕组设计其中重要的一点是一定要进行接地，因为其绕组中的绝缘遭到损害时，可以通过其高压电流导入地面，维持其二次绕组的低电流，保证工作人员的人身安全。并且其二次绕组的电流互感器不能开路，确保一次电流不会成为励磁电流，接地可引发其精密电流互感器铁芯过度饱满，使其千伏的电压过高，导致精密电流互感器铁芯的温度严重超高，使其铁芯烧坏。在电流互感器中具备多种形式，如贯穿式、支柱式和母线式等，应按照电气元器件的设置情况和其现在运行的母线连接形式进行合理化的选择。（3）高压开关柜中真空断路器的设计。高压开关柜中断路器主要是可以起到开关器件的作用。而且在高压开关柜正常运行的状态体系，断路器是对断开回路的负荷电流进行接收。如果发生故障问题，断路器会和继电保护装置互相协作，将发生故障的电流及时断开，避免重大故障问题的发生，并保证其断路器具备安全的防跳性能，进一步实现对电气回路的控制。

2.2隔离开关与接地开关

隔离开关、接地开关都需设置在一个明确、清晰、易于识别的位置，且安装在开关柜的接地开关也可根据相应接受短路电流短期规划的开关柜铭牌标准设置，以确保在有短路大电流通过接地开关时设备的机械结构不受损伤。

3高压开关柜应用的重要性

3.1绝缘事故的防范

固定式高压开关柜容易发生绝缘事故，主要是由绝缘爬距及空气间隙不够、设备质量工艺性能以及环境条件不良引起。维护人员要严格执行和贯彻《电力设备过电压保护设计技术规程》中有关过电压保护的相关规定，强化电力设备过电压保护的技术管理规范和措施，坚决杜绝误操作引起的事故；定期进行预防性试验，必要时缩短试验周期，使设备始终保持良好稳定状态。同时选择合适的防护等级，严格执行安装技术规范，做好维护监控管理工作，防患于未然。

3.2要对出现的故障问题进行整改

通过对高压开关柜出现的故障进行分析，发现大部分开关柜发生的故障问题都在机械设备、导电和绝缘方面，会严重影响供电系统正常运作。例如，在使用高压开关柜的过程中一旦作动系统发生机械设备故障问题，开关柜就会发生变形或位移的现象，严重的还会被毁坏，导致其不能运行的情况发生。还可能因为电路接触不良和接线失误等问题，导致电电气控制回路出现故障，引发其开关柜转换失灵，因此要对高压开关柜出现的故障问题进行及时整改，确保高压开关柜应用的经济效率，并为人们日常生活提供优质电能。

3.3结构形式方面的考虑

在对开关柜进行结构设计时，如果企业已经明确了型号，那么设计人员在进行设计时，不仅要考虑到用户的要求，还要严格遵守国家和行业的相关规定，同时在设计时要尽可能的将维修空间扩大，将大式抽屉、灯、按钮等以及一些仪器安装在抽屉柜中比较低的位置，这样不仅方便维护人员的日常管理，还方便了维修人员对仪器进行监测。一旦开关柜内的某些构件发生故障时，相关工作人员对构件进行维修更换时也比较方便。此外，设计人员还要考虑到进线孔以及出线孔的规格，以方便电缆的连接。为了提高用户的用电体验，开关柜生产企业要在不影响开关柜结构分布的前提下，尽可能的提高开关柜的整体性能。同时设计人员还要调整仪表的高度，对于按钮以及转换开关的位置设计要偏向下方，这样可以提高开关柜的可操作性，同时也使得电流分布更加平衡。如果用户没有指定开关柜的型号或者结构，那么需要开关柜制造企业根据用户的实际需要进行设计，并选择出最适合用户使用的开关柜类型。

3.4保持良好的环境条件

高压开关柜周围环境温度上限为40℃，下限为普通地区-5℃，严寒地区-15℃。环境温度过高，金属的导电率会降低、电阻增加，表面氧化作用加剧。此外，过高的温度会使柜内的绝缘件的寿命缩短，绝缘强度下降，反之，过低的环境温度会产生内应力，最终导致绝缘件的破坏。由于高海拔地区空气稀薄，电器外绝缘容易击穿，应采用加强绝缘型电器，加大空气绝缘距离，或在开关柜内增加绝缘防护措施。

结束语

综上所述，随着我国经济的发展，开关柜也得到了很好的发展和应用，在电力系统中发挥极大作用。高压开关柜是电力系统中必备的一种电力设备，因此要不断积累经验对其进行优质的设计，进一步完善在应用高压开关柜过程中发现的故障问题，有效地提供优质的电力能源，提升人们日常生活的质量水平，促进电力行业的快速发展。

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