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開關柜檢測儀器

2.2 分支母線

　　大多數情況下，一旦主母線的規格被確定，進線柜、分段柜以及聯絡柜的母線選擇標準也就是隨之確定，它們選擇的標準一般都和主母線的選擇標準相同。然而，在很多特殊情況下，在能承受額定電流的前提下，其他母線的規格可以和主母線的規格不相同，但是為了保證整體的連貫性，接口尺寸上一定相同。分支母線的選擇標準除了與母線的選擇標準以及額定電流有一定的聯系外，還本柜中電流互感器的變化程度有關。

　　2.3 電流互感器

　　電流互感器一般存在于大電流交流回路中，它的主要作用就是將電路中大電流分流或者將其轉換為相對較小的電流，以便相關設備能夠隨時測量電流，保證電流值不會超過母線的額定電流值，有繼電保護的作用。電流互感器的作用能有效的保證操作人員的人身安全以及二次設備的正常運行，同時當一、二次繞組間的絕緣材料遭到破壞而使得其被高壓擊穿時，電流互感器能通過接地點將高壓引入大地之中，使得相關器件的電位保持在低電位狀態，以免發生安全事故。

　　2.4 溫度的變化

　　由于10 kV開關柜所控制和承載的電流強度極高，最高能承載的工作電流一般在4000 A左右，而由于構成開關柜的許多器件都是設定在一個相對封閉的空間之中，而在工作電流流經相關器件時，會產生并釋放出大量的熱量，而這些熱量會持續存在器件所在的封閉空間中，難以散發出去，這會使到柜內的溫度急劇增長，一旦操作元器件所能承受的極限溫度，就會導致相關器件出現損壞，影響整個供電系統的正常運行。因此，為了保證相關元器件能正常的運行，保證整個開關柜的可靠性和安全性，就必須設計一定的防溫措施，可以采取在相關連接層面涂上導電膏或者鍍錫等降溫材料的方式來防止相關事故的發生，同時其他器件的生產以及組裝一定采取嚴密的監控措施，保證質量可靠，避免因為器件不合格而對電力系統造成一定的破壞。

10 kV高壓開關柜是一種成套配電設備，它的組成部分相對較為復雜，主要是由三部分組成：一部分由負荷開關、隔離開關以及接地開關等幾部分組成；另外一部分是由高壓斷路器、接觸器、互感器、站用變壓器以及高壓熔斷器等相關成分組成；最后一部分是由測量、控制、保護、內部連接件、輔件、支持件以及相關調節裝置和外殼等器件組成。10 kV高壓開關柜關系到整個電力系統的正常運行，因此其內部絕緣介質的構成材料一定要具有強大的絕緣性能，這樣才能保證該套設備的正常工作。一般來說，其內部的絕緣材料主要有兩種：一種是空氣，另外一種是復合絕緣材料；它們起到的作用就是接受和分配電網的電能。不同的廠家其配電設施不同，使用的開關柜的種類也不同，所以該種設備的設計也不一，但所有開關柜的設計都必須符合國家的相關標準，以保證該設備在運行中的安全、可靠。下面就從該種設備設計中出現的相關問題為視角點，進而深入的討論和研究其設計的安全性與可靠性。

　　1 有關10 kV開關柜的設計問題

　　1.1 距離的問題

　　1.1.1 關于安全凈距的設計問題

　　安全凈距是指10 kV開關柜內部裸露的元器件之間以及對地空氣間隙的相隔距離。安全凈距是保證10 kV高壓開關柜正常運行的有效保證，合理的安全凈距能有效的避免該設備在運行的過程出現短路，防止因為短路的原因而導致電力系統受到破壞。依據我國相關設計規范文件的要求，若是海拔高度位于1000 m且只以空氣為絕緣介質，該套設備相對地以及相與相之間的距離至少在125 mm，而且這個距離還要根據海拔高度的改變而進行相關修整和設計改造。然而，一般的配電室都會因為空間的狹窄而縮小開關柜的大小，使得相關絕緣距離不能滿足安全凈距的要求，此時就需要使用相關的絕緣材料來增強絕緣強度，常常使用的絕緣材料有以下幾種：DMC、SMC絕緣板以及其他高壓絕緣熱縮材料。

　　1.1.2 關于爬電比距的設計問題

　　高壓電器組件本身具有一定的外絕緣性，該種外絕緣的爬電距離與額定電壓之比就是外絕緣爬電比距。在我國的相關規定標準對上述爬電比距做出了明確的規定，若是10 kV開關柜內部所使用組件為純瓷絕緣，其爬電比距一般為18 mm/kV；若是組件構成為有機絕緣，那么其爬電比距為20 mm/kV。上述要求對于常規廠家來說是相對較高的，這使得很多廠家生產的常規器件都不能滿足上述要求，所以很多元器件都是定制生產的，而廠家為滿足器件的相關要求，往往都不會采取增加絕緣子高度的方式來達到標準，而是采取增多裙邊的方式來達到相關的要求標準。同時，為了保證10 kV高壓開關柜能在各種環境下都穩定的工作，為預防發生凝露問題，一般都在其內部加入自動控制的加熱器。

　　1.2 五防連鎖的設計問題

　　10 kV高壓開關柜中的構造成分五防連鎖是較為重要的一部分，它能提前預防多種問題的發生，保證電力系統供電的穩定性、可靠性以及安全性。五防連鎖主要有以下功能：①防止斷路器發生誤分誤合；②保證隔離開關處于正常狀態，不會因為帶負荷而出現上下開合的問題；③保證操合接地開關處于正常狀態，保證與接地線之間的距離。目前五防連鎖采取的聯鎖方式主要是機械聯鎖方式，該種聯鎖方式主是通過機械零部件之間的相關傳動，逐步實現的控制，除非相關部件沒有出現損耗或者破壞，否者操作人員必須要根據預定好的程度進行操作，保證聯鎖的正常運行，該種聯鎖方式非常可靠，但是組成和構建的零部件相對較為復雜，對生產該部件的工藝技術要求很高。

　　2 設計10 kV高壓開關柜相關元器件的選擇

　　在10 kV高壓開關柜的設計中，選擇元器件的好壞將決定整個設備的質量好壞，下面就從該套設備的主母線、分支母線、電流互感器以及溫度的變化來作分析和說明。

　　2.1 主母線

　　在進行10 kV開關柜的設計時，選擇的主母線必須要滿足相關要求：母線所能承受的額定電流一定符合相關的設計要求。從設計的角度來看，主母線選擇的規格、標準以及必須滿足的額定電流值都會在相關的接線設計圖紙中標示出來。同時，在設計人員和用戶簽訂相關的技術設計協議時，也會將主母線的選取規格和額定電流值明確的表現出來，避免發生分歧。因此，在設計該套設備時往往需要反復的核查選取的主母線標準是否能承受相關的額定電流值，而為了保證開關柜的正常工作，選取的主母線常常會保留一定的裕度。

　　3 結束語

　　綜上所述，在電力設計以及生產的實際過程中，往往會出現一些設計之初未曾考慮到的問題，這會給整個電力系統的運行帶來一定的影響，因此，開展10 kV高壓開關柜的相關設計研究，有著非常重要的實際意義，它能有效解決相關問題，保證電力系統能安全可靠的運行。