开关柜的结构设计简介
开关柜的结构及组成分类
开关柜的结构及组成分类
为保护人身和设备安全，将开关柜**划分成几个隔室的不同方式隔室分类：
母线室：包括水平母线室与垂直母线室功能单元室(开关隔室)
电缆出线室：包括电缆室二次设备室
1.开关柜的主要组成
柜体：开关柜的外壳骨架及内部的安装、支撑件
母线：一种可与几条电路分别连接的低阻抗导体
功能单元：完成同一功能的所有电气设备和机械部件（包括进线单元和出线单元）
2.进线(插接式母线槽或电缆）方式
上进线；下进线；侧进线；后进线
3.出线方式(插接式母线或电缆)
前出线（顶部或底部）可以进行靠墙安装
后出线（顶部或底部）不可以进行靠墙安装
4.母线的分类：
主母线(水平母线）：连接一条或几条配电母线和或进线和出线单元的母线
配电母线（垂直母线）：框架单元内的一条母线，它连接在主母线上，并由它向出线单元供电
开关柜的组成
5.功能单元分类
固定式：主电路的连接只能在开关柜断电的情况下进行接线和断开
可移式（固定分隔式）：主电路带电的情况下亦可安全的从主电路上断开或接通，具有连接和移出位置
抽出式：主电路带电的情况下亦可安全的从主电路上断开或接通，具有连接、试验、分离、移出位置
6.安装方式
安装地点分类：室内安装；室外安装
安装方式分类：靠墙安装；离墙安装
固定方式分类：螺栓固定；电焊固定。
低压开关柜基本结构知识
低压开关柜基本结构知识
一、柜体
低压开关柜的外壳通常由冷轧钢板或不锈钢板制成，具有良好的防腐蚀性能和机械强度。
柜体具有一定的密封性能，可以防止灰尘、潮湿和腐蚀物质进入开关柜内部。
柜体还可以通过开关门和熔断器盖等进行对开关柜内部的维护和操作。
二、电器元件
1.断路器：用于对电路进行开关和保护作用，可以按照负载的要求选择合适的额定电流。
断路器通常具有过载保护和短路保护功能。
2.接触器：用于控制电动机或其他电器设备的启动、停止和转换等操作。
接触器具有较大的额定电流和额定工作电压。
3.熔断器：用于对电路进行短路保护和过载保护。
熔断器通常通过电流过大自熔断的方式发挥保护作用。
4.继电器：用于实现对电路的远程控制和信号传输。
继电器通常具有高灵敏度和较小的额定电流。
三、隔离部分
四、操作部分
低压开关柜的操作部分包括手动操作装置和远程操作装置。
手动操作装置包括手柄、按钮和转换开关等，用于实现对电器元件的手动操作。
远程操作装置通常是指通过继电器、信号灯和触摸屏等实现对开关柜的远程控制和监测。
五、显示仪表
综上所述，低压开关柜的基本结构包括柜体、电器元件、隔离部分、操作部分和显示仪表等。
这些结构相互配合，共同实现对电能传输和分配的控制、保护和监测。
在设计和使用低压开关柜时，需要根据实际需求选择合适的型号和规格，并保证其正常运行和安全使用。
高压开关柜结构组成及基本参数
高压开关柜结构组成及基本参数高压开关柜是电力系统中非常重要的设备，用于控制和保护电气设备。
本文将介绍高压开关柜的结构组成以及其基本参数。
一、高压开关柜的结构组成1. 柜体：高压开关柜的外壳，通常由钢板制成，具有足够的机械强度和良好的绝缘性能。
柜体内部设置隔板和分隔间隔，以隔离不同部分的电气元件。
2. 断路器：是高压开关柜中最常见的设备，用于控制和断开电路。
断路器通常由固定和活动接触器组成，当电路中出现故障或需要断开电路时，断路器能够迅速切断电源。
3. 隔离开关：用于隔离电气设备和电源，通常没有带载能力。
其主要作用是确保维修和检修操作的安全。
4. 接地开关：用于将电气设备接地，以提供额外的安全保护。
接地开关能够有效地排除设备中的残余电流，减少触电风险。
5. 电流互感器（CT）：用于测量电路中的电流。
电流互感器将高电流转换为低电流，以便测量仪表进行准确测量。
6. 电压互感器（VT）：用于测量电路中的电压。
电压互感器能够降低高压电路的电压，并将其转换为低压以便测量。
7. 仪表仪器：用于监控和显示电气设备的状态和参数。
常见的仪表包括电压表、电流表、频率表等。
二、高压开关柜的基本参数1. 额定电压：指高压开关柜能够正常运行的额定电压，通常以千伏（kV）为单位，如10kV、35kV等。
2. 额定电流：指高压开关柜能够正常承载的最大电流，通常以安（A）为单位，如1000A、2000A等。
3. 额定短时耐受电流：指高压开关柜在一定时间内能够承受的短时过载电流，通常以千安（kA）为单位，如20kA、50kA等。
4. 额定短路关合电流：指高压开关柜在短路故障时能够承受的最大电流，通常以千安（kA）为单位，如40kA、80kA等。
5. 隔离开关的负荷开断电流：指隔离开关在分断负荷电流时能够承受的最大电流，通常以安（A）为单位。
6. 断路器的开断能力：指断路器在断开短路电流时能够承受的最大电流，通常以千安（kA）为单位。
开关柜结构、材料及工艺方案
开关柜结构、材料及工艺方案1 开关柜结构开关柜结构的基本骨架为全封闭无缝钢管材料组合装配式结构，柜体采用高质素的敷铝锌板，柜体的全部金属结构件都经过特殊防腐处理；开关柜具有足够的机械强度，以保证元件安装后及操作时无摇晃、不变形。
通过抗震试验、摇摆试验和内部燃弧试验。
开关柜内的每个柜体分隔为三室，即水平母线隔室，功能单元隔室及电缆室，室与室之间用钢板或高强度阻燃环保塑料功能板相互隔开；低压开关柜内元器件尺寸、隔室尺寸，均实行模数化；开关柜的结构设计满足受建筑布置及其它因素影响对柜体的特殊要求；开关柜的进出线采用电缆或封闭母线槽,出线位置可按照用户要求进行适当调整；柜内功能单元参考五种基本尺寸，功能单元高度参见下表：开关柜功能单元高度变电所内低压开关柜采用插入式、抽出式开关，任何情况下一台开关故障或检修，均不会对柜内其它回路产生影响；环控电控室的低压开关柜内主开关及大容量风机出线开关（75kW以上组合空调器、隧道风机等）采用固定抽出式结构，其它回路开关采用抽屉式；抽屉单元带有导轨和推进机构，设有运行、试验和分离位置，且有定位机构。
同类型抽屉具有互换性，一旦发生故障，可以在系统供电情况下更换故障开关，迅速恢复供电；功能单元有可靠的机械联锁，通过操作手柄控制，具有明显的运行、试验、抽出和隔离位置，并配有相应的符号标志，为加强安全防范，操作手柄定位后可加挂锁。
操作手柄等其它开关附件与开关均采用德国默勒公司产品（原装配套）。
2 外接导线端子端子能适用于连接随额定电流而定的最小至最大截面积的铜导线和电缆。
接线用的有效空间允许连接规定材料的外接导线和线芯分开的多芯电缆，导线不承受影响其寿命的应力。
电缆入口、盖板等设计成在电缆正确安装好后，能够达到所规定的防触电措施和防护等级。
小于等于630A的回路配备一次端子。
3 保护性接地低压开关柜内要设有独立的PE接地系统，并且贯穿整个装置。
PE线的材料采用铜排，要能与低压开关柜柜体、接地保护导体通过螺钉可靠连接。
开关柜设计基础(电气)
工艺装备的维护和保养：定期检查 和维护确保工艺装备的正常运行和 生产效率
工艺设计的优化和改进
提高工艺设计的自动化程 度减少人工操作
优化工艺流程提高生产效 率
采用先进的工艺技术提高 产品质量
加强工艺设计的环保性减 少对环境的影响
第六章
开关柜的测试与验收
测试项目和测试方法
绝缘电阻测试：测量开关柜 的绝缘电阻确保其符合标准 要求
机械设计的优化和改进
优化材料选择： 提高开关柜的耐 久性和可靠性
改进结构设计： 提高开关柜的紧 凑性和稳定性
优化散热设计： 提高开关柜的散 热效率和寿命
改进操作界面：提 高开关柜的操作便 捷性和安全性
第五章
开关柜的工艺设计
工艺流程的设计
设计原则：安全、可靠、经济、美观
设计步骤：需求分析、方案设计、详细设计、评审、修改
测试设备和测试环境
测试设备：包括电压表、 电流表、功率表等
测试环境：包括温度、 湿度、光照等
测试标准：符合国家 标准和行业标准
测试方法：包括静态 测试、动态测试等
测试结果：记录测试数 据分析测试结果提出改 进建议
测试结果的分析和处理
测试结果分析：根据 测试数据分析开关柜 的性能、安全性、可 靠性等指标
问题处理：针对测试 中发现的问题提出解 决方案如更换部件、 调整参数等
验收标准：根据国 家标准和行业规范 确定开关柜的验收 标准
验收报告：编写验收 报告包括测试结果、 问题处理情况、验收 标准等提交给相关部 门进行审核
验收标准和验收程序
外观检查：检查开关柜的外观是否完好 无损是否有划痕、变形等现象
设计内容：开关柜结构、电气元件、控制电路、保护装置、安 装方式
开关柜设计基础(电气)
二、高压开关柜的电气设计
（4）防止带接地线（开关）合断路器（负荷开关）； （5）防止误入带电间隔。 3.1、闭锁装置的类型
“五防”功能可通过闭锁装置来实现。闭锁装置是一种以防止电 气误操作而在高压开关柜中装设的一种装置。闭锁装置能保证按规定 程序操作时，开关柜可以操作；否则，开关柜不得操作。所谓“程序 操作”是指按电力设备安全的要求人为规定的操作顺序。
（a）单相接法
二、高压开关柜的电气设计
（b）V-V 接法 （c）Y-Y 接法 （d）Y-Y-△接法
二、高压开关柜的电气设计
4.2.3 精度等级 0.2/3P、0.2/0.5/3P、0.5/3P/6P 测量级：0.2S、0.2、0.5 保护级：3P、6P，P表示保护
4.2.4 额定输出容量 依据二次负荷额定容量进行选择，一般用VA表示，如：30VA、50VA、100VA等。 4.2.5 注意事项： 1）电压互感器的二次侧在工作时严禁短路。在正常工作时，其二次侧的电流 很小，近于开路状态，当二次侧短路时，其电流很大（二次侧阻抗很小）将 烧毁设备。 2）电压互感器的二次侧必须有一端接地，防止一、二次侧击穿时，高压窜入 二次侧，危及人身和设备安全。
4.2.1 型号说明
相数代号：D-单相、S-三相 绝缘型式：J-油侵式、G-干式、Z-浇注式 结构型式：W-五柱三绕组、B-带补偿绕组、J-接地保护、X-带剩余电压绕组
二、高压开关柜的电气设计
举例说明：JDZ(X)10-3、6、10 J:电压互感器 D：单相 Z:浇注式 X：带剩余电压绕组 10:设计序号 3、6、10：额定电压（kV）
保护级：5P、10P，表示±5%和±10% P表示保护 准确限值系数：10、15、20、25、30（易被忽略）
概析低压抽屉式开关柜结构设计
概析低压抽屉式开关柜结构设计低压配电构建起来的体系之中，成套开关整合了多重的日常性能，例如分配电能、测量及常态转换、保护配电系统。
从现状看，开关柜含有细分出来的多样类别，开关柜本体设定的结构凸显了性能影响。
抽屉式开关柜是否维持着稳定运转，关乎各时段内的总体电气性能。
保持电网应有的稳定性能，防控突发态势下的配电故障，要深入辨析开关柜内在的架构，选取最适宜的开关柜设计形态。
一、设计的开关柜结构低压抽屉式这类开关柜省掉了常见刀开关，缩减了配件安设耗费的总空间，柜内衔接了更多回路。
与此同时，若抽屉式选取了同类规格，突发故障情形下即可替换预备着的抽屉，规避了偏长时段的断电[1]。
现存市场之中，低压成套的这类设备正被推广采纳，开关柜现有产量、电气性能及类别都更为优良，超越了常用的固定柜。
现有市场之中的开关柜可分成概要的三类，它们有着近似的外在形态。
筛选开关柜时，要依循开关柜固有的特性。
抽屉式单元整合了若干内在的配件，抽屉形态的开关柜可分成细化的三类位置：开关连接位置、试验位置、开关彼此分离的位置。
在分离位置上，开关柜可被随时抽出，断开了微动开关衔接的触点；虽可以推进抽屉，开关却没能合闸，由于闭锁了试验构件。
在试验位置上，抽屉移动至后侧，依循顺时针旋转了布设的操作机构。
这种状态下，钢球也将发出声响，连通了预设的微动开关及辅助电路，闭锁情形的合闸受到阻碍。
锁定了抽屉以后，闭合开关将不会再被拉出。
这些流程终结后，依循逆时针显示了盖板，操作孔被闭合。
若抽屉开关布设了相同构架，即可灵活替换彼此。
开关柜构架密切关联着联锁的电气特性，合闸以后的抽屉将不会被拉出，也不能够合闸。
拉出抽屉的状态下，绝缘构件挡住了一次部分，人员不可再去触摸。
由此可得，设计开关柜先要辨析电气联锁显现的安全状态，确认人员是安全的。
二、解析电气性能的影响低压状态的抽屉柜布设了更适宜的总架构，布局大方且美观，内置了更顺畅的线条。
细化的内在单元也吻合了预设参数，简易的构架便利了安装。
开关柜设计基础(电气)
设备固有可靠性、使用可靠性、维护可靠性、环境适 应性等。
开关柜的冗余设计
并联设计
为提高使用可靠性，对关键部件采用并联设计，当一个 部件故障时，其他部件仍能正常工作。
备份设计
为提高维护可靠性，对关键部件采用备份设计，当一个 部件故障时，可以迅速切换到备份部件。
开关柜的环境适应性设计
气候防护设计
塑料在开关柜制造中主要用于绝缘部件和 内部零件的制造。常用的塑料有聚碳酸酯 、聚酯等，具有成本低、绝缘性能好等优 点。
根据实际需要，开关柜还可以使用其他材 料，如玻璃纤维增强塑料、铜等。选用材 料时应考虑其强度、绝缘性能、耐火性能 等因素。
开关柜的结构尺寸及公差要求
开关柜的结构尺寸包括宽度、深度、高度等参数，根据实际需要和标准规范进行确定。同时还需要考虑开关柜内部的空间布 局和设备的安装要求。
开关柜的结构类型及特点
中置式开关柜
采用金属封闭式结构，主要特点包括断路器在中部，方便 更换和维护，同时内部结构紧凑，空间利用率高。
固定式开关柜
采用封闭式结构，柜体固定安装，适用于较小的场所。其 结构简单，操作方便，但空间利用率相对较低。
手车式开关柜
采用金属封闭式结构，断路器在可移动的手车内，适用于 需要频繁更换设备的场所。其结构灵活，便于维护和操作 。
控制系统和监测系统的设计
控制系统设计
根据开关柜的运行要求，设计 合适的控制系统，如断路器的 分合控制、隔离开关的控制等
。
监测系统设计
监测系统应能实时监测开关柜的运 行状态，包括电流、电压、温度、 湿度等参数的监测。
设计原则
控制系统和监测系统的设计应满足 实时性、准确性和稳定性的要求。
04
常见的开关柜的结构
常见的开关柜的结构、型号及选用1.开关拒的型号识别机电部于1983年制定了JB/DQ4085开关柜型号编制办法的部标。
自此以后开发的新产品按此规定编制型号，使型号管理走上科学化。
开关柜的型号有二种：一种叫产品型号，用字母来代表产品名称、结构特征、使用场所、设计顺序号(由行业归口部门认定颁发)、额定电压和改进代号等表征。
另一种叫全型号，由产品型号再后加具体规格、参数、环境特征代号等组成。
产品型号构成如下：从左到右分别用①②③④⑤⑥代表上面的6个□，这6个□各代表的含义分别为：①产品名称；②结构特征；③使用场所；④设计系列序号；⑤额定电压KV；⑥改进代号。
如XGN2-12(Z)中各项代表的意义为：X-箱型高压开关柜、G-固定、N-户内、2-设计序号、12-12KV、(Z)-断路器型号(真空)。
而其中的①②③位符号意义如下表：①产品名称②结构特点③使用场所固定式移开式户内用户外用GYNW箱式开关柜XXGXYXGN、XYN间隔式开关柜JJYJYN铠装式开关柜KKGKYKGN、KYN2.开关柜结构简介常见的几种真空开关柜结构是：1)半封闭式固定真空开关拒GG－1A(F)Z型。
2)箱式固定真空开关柜a．XGN－10(Z)型开关柜。
引下线从母线室出来，经过GN30型旋转隔离开关联到真空断路器的上接线端，下接线端通过电流互感器连至下旋转隔离开关GN30，进入电缆室。
断路器多用分体式的，如ZN28A(有的厂家改用整体式开关)，这是目前最广泛使用的型柜。
ｂ．GGX2--10(即XGN６６－10)型开关拒。
该柜的主要特点是采用了"同轴旋转多路间歇传动机构"，转动一根转轴即可操纵3～4路拉杆，按照固定的程序带动隔离开关和接地开关先后动作，自然构成开关与开关之间的联锁关系，程序绝不会错乱。
该机构由开关柜的辅件手柄插入方孔内旋转操作。
3)间隔式手车开关拒JYN□一10间隔式手车开关柜在结构上分为四个小室：仪表室、断路器手车室、母线室和电缆室。
35kv高压开关柜
35kv高压开关柜简介35kv高压开关柜是一种用于电力系统的电气设备，主要作用是在电力配电系统中实现电路的开闭、控制和保护。
本文将对35kv高压开关柜的结构、工作原理、应用领域等进行详细介绍。
结构35kv高压开关柜一般由高压柜体、隔离开关、真空断路器、电流互感器、电压互感器、保护和控制设备等组成。
•高压柜体：高压柜体是35kv高压开关柜的主体部分，由金属外壳、断路器室、交流室、低压室等组成，承载着安装其他组件的功能。
•隔离开关：隔离开关主要用于在检修和维护过程中与电源主回路分离，确保操作人员的安全。
•真空断路器：真空断路器是35kv高压开关柜中最重要的组件之一，用于对电路进行开闭操作和短路保护。
其具有结构简单、操作可靠、维护方便等优点。
•电流互感器和电压互感器：电流互感器和电压互感器主要用于对电流和电压进行测量和保护。
它们将高压系统中的电流和电压转化为低压信号，供保护和控制设备使用。
•保护和控制设备：保护和控制设备主要用于对35kv 高压开关柜进行监测和控制。
它们包括微机保护装置、仪表、显示屏等，可以实现对电路状态的实时监测和故障诊断。
工作原理35kv高压开关柜的工作原理主要包括开闭操作、保护和控制。
•开闭操作：通过操作隔离开关和真空断路器，实现对电路的开闭操作。
当电路需要断开时，先操作隔离开关将电源与主回路隔离，然后操作真空断路器进行断电操作。
•保护：35kv高压开关柜中的保护装置主要包括过电流保护、短路保护、过载保护等。
这些保护装置可以根据电路的工作状态，及时切断电源，保护电力设备的安全运行。
•控制：35kv高压开关柜中的控制装置可以实现对电路状态的监测和控制。
通过微机保护装置和显示屏，可以实时监测电路的运行情况，并提供故障诊断和操作指导。
应用领域35kv高压开关柜广泛应用于电力系统中的变电站、工矿企业、轨道交通等场所。
它们可以实现对电力设备的开闭、控制和保护，确保电力系统的安全运行。
在变电站中，35kv高压开关柜用于对电力系统进行分配和控制，实现电能的传输和配送。
高压开关柜结构图
高压开关柜结构图
高压开关柜结构
1、基本结构：
开关柜由固定的柜体和真空断路器手车组成，这是它的基本结构。
开关柜及安装的电气元件参见结构示意图。
2、外壳和隔板：
开关柜的外壳和隔板由优质钢板制成，具有很强的抗氧化、耐腐蚀功能，且刚度和机械强度比普通低碳钢板高。
三个高压室的顶部都装有泄压装置。
出现内部故障时，高压室内气压升高，由于柜门已可靠密封，高压气体将通过泄压装置泄压。
相邻的开关柜由各自的侧板隔开，拼柜后仍有空气缓冲层，可以防止开关柜被故障电弧贯穿熔化。
继电器仪表室D装配成独立隔室，与高压区域分隔开。
隔板将断路器手车室B和电缆室C隔开，即使断路器手车移开（此时活门会自动关闭），也能防止操作者触及母线室A和电缆。
开关柜机械设计基础
开关柜柜体及非标准零件的设计准则 选择或设计柜体，满足环境要求、防护要求、承重要求、电
气安全及电磁兼容要求、运输使用要求和整齐美观要求。设计确 定尺寸和结构形式，设计柜内安装支架、柜门、柜顶、柜底及接 地，设计通风散热及电磁兼容措施，设计铭牌标识，完成各种非 标准零件的设计，为加工、装配、实验提供依据。
绝缘-电气间隙与爬电距离
○电气间隙： 不同电位的两
导电部件的空间 直线距离
空气中最小电气间隙
开关柜机械设计基础
绝缘-电气间隙与爬电距离
海拔修正系数
开关柜机械设计基础
绝缘-电气间隙与爬电距离
开关柜机械设计基础
绝缘-电气间隙与爬电距离
○污染等级说明：
开关柜机械设计基础
绝缘-电气间隙与爬电距离
○爬电距离 不同电位的两个导
模型设计
母排搭接要求表
开关柜机械设计基础
○搭接设计-传统
模型设计
开关柜机械设计基础
○搭接设计-反思
模型设计
电缆与母排的连接
母排与母排的连接
母排搭接设计可采用： ◎ C≥5d ◎适配相应螺栓及数量
开关柜机械设计基础
母排连接螺栓压力测试
模型设计
08年CSN传动柜母排搭接设计
开关柜机械设计基础
模型设计
水平母排改进
开关柜机械设计基础
○补充说明
补充说明与案例
➢母排加工需要去毛刺，尤其是层叠母排，高压母排还需去尖角；
➢后处理方式主要有钝化、镀锡、镀镍、镀银、环氧树脂(绝缘)；
➢在一些特殊场合，如电容器接线端子，可以采用软连接；
➢应避免两根母排之间没有空气间隙，且间隙最好为母排的壁厚；
开关柜的构造是怎样的
开关柜的构造是怎样的开关柜是电力系统中必不可少的一种设备，它主要用于保护和控制电路。
那么，开关柜的构造是怎样的呢？在本篇文章中，我将会详细介绍开关柜的构造和组成部分。
开关柜的基本构造开关柜通常由柜体、柜门、通道、仪表、插座、操作机构等组成。
一般情况下，开关柜的柜体及柜门都是由钢板制成，为了确保电器设备的安全性，开关柜的表面通常都会进行喷漆或喷塑处理。
在开关柜的内部，安装有各种电器元件，例如断路器、接触器、保护器、变压器、电缆等等。
这些元件需要通过不同的连接方式互相接通，从而形成了不同的电路。
除此之外，为了保障电路的稳定和安全，开关柜中还设有电缆连接端子，用于连接电缆，以及地线连接端子，用于连接设备的地线。
开关柜的组成部分1. 断路器断路器是开关柜中最关键的电器元件之一。
它的主要作用是在电路发生过流或短路时，能够及时切断电路，防止电气设备受到损害。
同时，断路器还需要具备过载保护和缺相保护等功能，以确保电路的稳定和安全。
2. 接触器接触器是一种电气控制元件，它主要用于控制电路的通断。
由于开关柜中需要控制的电路较多，因此接触器的应用也非常广泛。
一般情况下，接触器的主要特点是容量大、寿命长、控制可靠。
3. 保护器保护器主要用于保护电气设备，其作用是在电路发生故障时，及时切断电路，保护电器设备不受损害。
保护器的种类较多，常见的有过载保护器、短路保护器、接地保护器等。
4. 仪表开关柜中还需要安装各种仪表，例如电压表、电流表、频率表等。
这些仪表主要用于监测电路参数，从而确保电路的稳定和安全。
5. 操作机构操作机构主要用于控制电路的开关状态。
开关柜通常配有手动操作机构和远程操作机构。
手动操作机构包括旋钮、按钮等，用于手动控制电路的开关状态；而远程操作机构则主要用于通过电信号的方式控制电路的开关状态。
结论开关柜是电力系统中必不可少的一种设备，它主要用于保护和控制电路。
开关柜的构造比较复杂，主要由柜体、柜门、通道、仪表、插座、操作机构等组成。
高压开关柜结构设计分析
高压开关柜结构设计分析摘要：高压开关柜是指应用于电力系统发电、输电配电、电能转换和消耗中起到中断控制或保护等作用的机械设备。
在研究高压开关柜的结构设计情况时，笔者详细研究了国内外高压开关柜的研究情况，现阶段，国外大部分高压开关柜生产厂家为提升自身的竞争力，调整和优化了高压开关柜的结构，提升了开关柜的绝缘体。
国内的高压开关柜结构设计以及加工生产能力也在大幅度提升，由以往的焊接式框架转为组装式框架。
关键词：高压；开关柜；结构设计引言高压开关柜在电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用，主要适用于发电厂、变电站、矿山、石油化工、冶金轧钢、轻工纺织和住宅小区等各种不同场合，开关柜具有架空进出线、电缆进出线、母线联络等功能。
开关柜验电中，由于验电小车重量较大，需要多人操作将验电小车放在转运车上再进行移动。
而现有高压开关柜的驱动结构一般为直接带动活门在轨道上移动，其开合速度较快，容易夹到操作人员。
若现场工作人员误操作，将手深入开关柜内，就极易发生安全事故。
1高压开关柜运转车的结构特点及性能(1)主体结构,从我国目前的高压开关柜,其主要类型可分为两种,即螺旋高压开关柜和高压开关柜。
螺旋高压柜的轨道运行原理是使用螺丝连接卡车和柜体来推动螺丝驱动,通过螺旋装置来实现电路板的升降,同时也方便了电路板的移除。
高压开关柜的轨道操作原理是使用挂钩和导向装置连接到外壳,然后通过转动手轮将运输车和开关柜移动到相同的水平位置,技术工程师将开关柜移动到高压开关柜中,达到使开关柜能够自由进入和关闭检查和工作位置的目的。
(2)优缺点,相关做法和经验表明,螺旋运输车的速度比箱式运输车的速度要好。
但是,由于螺旋输送机结构相对复杂,制造成本和维护费用相对较高,在某些情况下仍然使用钩式输送机。
虽然制造成本相对较低,但在使用过程中往往会出现各种问题,运输车辆出现问题时,不仅会影响生产任务的正常运行,还会带来不必要的经济损失。
低压成套开关设备的框架结构
低压成套开关设备的框架结构一、GGD 交流低压配电柜框架结构:主构架采用KS 型材（8MF 型钢）2.5 mm 冷轧钢板冷轧，以20mm 为模数安装孔，具有强度高，便于模块化安装的特点。
主构架设计为二种，全组装式和部分（侧框和横梁）焊接式结构。
1、 外观柜宽尺寸：1000mm 柜宽尺寸：800mm2、结构图二、GCS 型交流低压抽出式开关柜框架结构:主构架采用KS 型材（8MF 型钢）2.5 mm 冷轧钢板冷轧，以20mm 为模数安装孔，具有强度高，便于模块化安装的特点。
MCC 柜为11M （1M=160mm ），“ L ”铜排有效高度为1760mm 。
抽屉分为1/2单元、1单元、 211 单元、2单元、3单元五种，每台抽屉可安装1/2单元抽屉22路，回路额定电流在400A 及以下。
抽屉进出采用CJG 操作机构，操作方便，安全可靠。
水平母线在柜后，水平放置。
现在也有在柜顶放置水平母线的方案。
1、外观柜体尺寸：进线柜宽800mm ，馈电柜宽1000mm ，控制柜宽1000mm 。
2、结构图三、GCK 型交流低压抽出式开关柜框架结构:框架为组合装配式结构，框架的全部结构通过螺钉紧固件互相连接成基本框架。
采用异形钢材FA型材（CF28型钢）利用三维角板定位，螺旋连接无焊接结构。
框架及零件部分安装孔按模数E=20mm变化。
柜宽一般为600mm 、800mm 、1000mm，柜深一般为600mm 、800mm 、1000mm。
抽屉采用大刀片，利用杠杆原理操作控制抽屉进出。
一般抽屉高为200mm 、4000mm 、600mm 三种（也可根据用户要求提供1/2单元抽屉）。
1、外观柜体尺寸：进线柜宽800mm，馈电柜宽600mm，控制柜宽600mm。
2、结构图四、MNS型交流低压抽出式开关柜框架结构:开关柜柜体基本结构由C型材装配而成，C型材以E=25mm为模数安装孔。
全部框架及内层都作镀锌钝化处理（可根据用户需要采用敷铝锌板）。
高压开关柜（含断路器）结构，这篇文章是我见的最好的
高压开关柜（含断路器）结构，这篇文章是我见的最好的10KV开关柜二次接线图解1、综述打开住小帮，查看更多图片10kV开关柜的主要部分包括：真空断路器、电流互感器、就地安装的微机保护装置、操作回路附件（把手、指示灯、压板等等）、各种位置辅助开关。
其中，断路器与电流互感器安装在开关柜内部，微机保护、附件、电度表安装在继电器室（沿用以前的叫法，其实已经没有继电器了）的面板上，端子排与各种电源空气开关安装在继电器室内部，端子排通过控制电缆或专用插座与断路器机构连接。
开关柜应满足交流金属封闭开关设备'标准的有关要求，由柜体和断路器二大部分组成，柜体由壳体、电器元件(包括绝缘件)、各种机构、二次端子及连线等组成。
材料•冷轧钢板或角钢(用于焊接柜);•敷铝锌钢板或镀锌钢板(用于组装柜).•不锈钢板(不导磁性).•铝板((不导磁性).•2.柜体的功能单元：•主母线室(一般主母线布置按“品”字形或“1”•断路器室•电缆室•继电器和仪表室柜顶小母线室•高压开关柜（含断路器）结构以下说明以KYN28A 中置柜配VS1 断路器为例,处理其他型号开关柜(含断路器)问题时,可根据实际图纸按照此步骤查找判断故障。
(一)开关柜结构图如下:图3.1 开关柜结构示意图(二)断路器结构图如下:图3.2(三)底盘车结构图图3.3(四)KYN28 控制原理图图3.4(五)实例{!-- PGC_COLUMN --}1、采用上下自然风对流、横向自然风对流及底部特种风机强迫风冷三种冷却措施，温升有很大的裕度；2、重量轻、体积小、刚度高；3、模块化：高低压电器室、变压器室、计量箱、电容柜各成模块，可按用户需要选用组合；4、外形美观，噪音小，和周围环境协调一致并增加美观；5、功能强大，设施齐全，高压可满足环网供电，低压室可有8路动力出线和4路照明出线6、高低压操作走廊达1米宽，四面均有向外开的门，操作、维修十分方便；7、适应性强，可以满足不同设计方案、不同客户的要求。
高压开关柜结构及工作原理
高压开关柜结构及工作原理我厂 6kV 开关柜使用天水长城开关厂的 KYN28A 铠装型开式交流金属封闭开关柜，具有防止带负荷推拉断路器手车、防止误分合断路器，防止接地开关处在闭合位置时关 合断路器、 防止误入带电隔室、 防止带电时误合接地开关等连锁功能。
进线开关配备 ABB 公司的 VD4 真空断路器，负荷开关配备天水长城开关厂的 ZN63A-12 型真空断路器和型 接触器-熔断器组合开关。
一、 结构概述：1. 型号含义：KYN28A-12-□---□铠装柜移开式户内2. 结构：环境特征号 一次方案号 设计序号图中： A---母线室 B---断路器手车室 C---电缆室 D---继电器仪表室1—泄压装置； 2—外壳； 3—分支小母线； 4—母线套管； 5—主母线； 6—静触头；7—触头盒； 8—电流互感器； 9—接地开关； 10—电缆； 11—避雷器； 12—接地母线；13—装卸式隔板； 14—隔板 (活门)；15—二次触头； 16—断路器手车； 17—加热装置；18—可抽出式水平隔板； 19—接地开关操作机构； 20—控制小线槽； 21—电缆封板。
开关柜的柜体为组装式结构，开关柜不靠墙安装。
柜体分四个单独的隔室：手车室、主母线室、电缆室、继电器仪表室。
柜体外壳防护等级 IP42,各小室间防护等级 IP2X。
2.1 手车：手车由开关柜的主元件和推进用底盘车组成。
手车采用中置式结构，通过一台专用转运车可方便地进行手车进出柜的操作。
以断路器为例：手车的下部为推进用的底盘车，断路器固定安装在底盘车上。
底盘车内设置有推进机构，用以实现对断路器手车的进出车操作。
底盘车内还设置有连锁机构，用以实现断路器和柜体之间的各项连锁2.2 手车室：隔室两侧安装了轨道，供手车在柜内挪移时的导向和定位。
静触头盒的隔板 (活门) 安装在手车室后侧。
手车从断开位置/试验位置向工作位置挪移的过程中，遮挡上、下静触头盒的活门自动打开；手车反方向挪移时，活门自动关闭，直至手车退至断开位置/试验位置而彻底遮挡住静触头盒，形成隔室间有效的隔离。
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常见的开关柜的结构、型号及选用
1.开关拒的型号识别
机电部于1983年制定了JB/DQ4085开关柜型号编制办法的部标。
自此以后开发的新产品按此规定编制型号，使型号管理走上科学化。
开关柜的型号有二种：一种叫产品型号，用字母来代表产品名称、结构特征、使用场所、设计顺序号(由行业归口部门认定颁发)、额定电压和改进代号等表征。
另一种叫全型号，由产品型号再后加具体规格、参数、环境特征代号等组成。
产品型号构成如下：从左到右分别用①②③④⑤⑥代表上面的6个□，这6个□各代表的含义分别为：
①产品名称；②结构特征；③使用场所；④设计系列序号；⑤额定电压KV；⑥改进代号。
如XGN2-12(Z)中各项代表的意义为：X-箱型高压开关柜、G-固定、N-户内、2-设计序号、12-12KV、(Z)-断路器型号(真空)。
而其中的①②③位符号意义如下表：
①产品名称②结构特点③使用场所固定式移开式户内用户外用GYNW箱式开关柜XXGXYXGN、XYN间隔式开关柜JJYJYN铠装式开关柜KKGKYKGN、KYN
2.开关柜结构简介
常见的几种真空开关柜结构是：
1)半封闭式固定真空开关拒GG－1A(F)Z型。
2)箱式固定真空开关柜
a．XGN－10(Z)型开关柜。
引下线从母线室出来，经过GN30型旋转隔离开关联到真空断路器的上接线端，下接线端通过电流互感器连至下旋转隔离开关GN30，进入电缆室。
断路器多用分体式的，如ZN28A(有的厂家改用整体式开关)，这是目前最广泛使用的型柜。
ｂ．GGX2--10(即XGN６６－10)型开关拒。
该柜的主要特点是采用了"同轴旋转多路间歇传动机构"，转动一根转轴即可操纵3～4路拉杆，按照固定的程序带动隔离开关和接地开关先后动作，自然构成开关与开关之间的联锁关系，程序绝不会错乱。
该机构由开关柜的辅件手柄插入方孔内旋转操作。
3)间隔式手车开关拒JYN□一10
间隔式手车开关柜在结构上分为四个小室：仪表室、断路器手车室、母线室和电缆室。
四个小室之间有板封隔，隔板大都采用接地金属板，唯断路器手车插头套管附近采用绝缘材料板以解决对地绝缘问题，正因为如此才被称为间隔式开关拒。
4)铠装式真空手车柜KYN□－10型
铠装式乃是由间隔式发展而来的，结构类似，但全部隔板均为接地金属板，安全性更高。
操动机构既可用电磁式(CD17)，也可用弹簧机构(CT17或CT19)。
5)中置式铠装手车柜
这也是移开式真空柜的一种，是为改善落地式手车柜的某些问题而演化出来的。
中置的出发点是降低断路器对地面的高度，将地面上的导轨移到中间隔层上，断路器隔离插头中心线对中问题较易保证，小车重量也大大减轻，断路器小车的互换性也较好。
中置式手车柜采用价格较贵的整体绝缘模压件全封闭式整体式真空断路器(例如ABB公司的WX型)或半封闭式真空断路器(如东芝公司的VK型)，加上柜体的工艺复杂，要求精度高，因此价格十分昂贵。
3.真空开关柜的选用
变电站和配电所中，要完成接受和向不同用户配送电能任务，须有一次主回路系统，它由不同功能单元的组合来实现，每个功能单元通常由1或2面开关柜构成。
这里介绍若干注意事项，供用户在开关柜选型和设计时参考。
1)主结线方案
每一种开关柜，安装使用说明书都获有各种一次主结线方案及其编号的表格。
用户须根据进电和送电的具体情况，在该表格上选用若干个标准结线方案，将它们组合起来，构成一次线路系统图和一次系统排列图。
按照主结线方案的功能大致可划分成：电缆进出线、架空进出线、左右联络、计量、保护、站用变等单元。
对于移开式开关柜，可移出部件通常有：断路器手车、隔离手车、电压互感器手车、站用变手车、避雷器手车、计量手车、接地手车等，其功能多在手车上体现。
2)常用的主母线系统
单母线系统是最简单的一种。
投资省，操作方便、清晰，便于扩建，但当母线或母线侧隔离开关检修时，全部要停电；而当某路出现断路器故障时，该回路亦只得停电，供电可靠性较低。
单母线分段，它比前一种稍有改善，保留了简单、经济、方便的优点，而且一段母线或母线隔离开关故障时，不至于全站长时间地停电；对重要用户可在Ｉ、Ⅱ段各供一回出线，提高可靠性。
单母线(分段或不分段)加旁路母线，结构上稍为复杂一些，通常须加后柜(深６00ｍｍ)。
供电可靠性增加了，但投资也相应增加些。
3)柜内一次电器元件的型号和规格
一次方案排列图中，通常标明每一个柜体内一次回路所用元件的型号和规格，为生产厂家的采购备料工作提供方便。
但是，各类电气元件的型式、安装结构对整柜主回路的布局影响程度不一样，有的几乎无影响(如主母线、引下母线、熔断器、接地开关、避雷器等)，有的影响很大(如断路器、上下隔离开关)，须分别对待。
对于断路器，它是个主要元器件，用户精心挑选可以理解。
但选断路器时不能脱离开关拒型号，原因是并非所有型号断路器都能够装置于任何型号的开关柜中。
对于隔离开关，它对柜内母线走向有很大影响，而且本身花样很多--平装式得墙式、闸刀式版转式、不同电流规格，需考虑隔离断口的方向，还需考虑配用操动机构的安装位置、它与断路器的联锁等。
对电流互感器主要考虑二点：①互感器接线端方向的变化有时会使走线更简捷；②货源采购便利，以节省购运时间。
4)开关柜的小电流、大电流规格
某些较成熟的开关柜，设计过程中将小电流规格(600A以下)和大电流规格(2000至3150A)同时考虑，体现为主母线安装位置互相符合，可以串接在一起。
小电流规格的主母线通常用一根铜排，而大电流的则用2～3根铜排，经过统一考虑的主母线连接就不会出现麻烦。
5)开关柜的宽度
大电流规格的柜体宽度通常比小电流柜的宽一些(约宽100～200ｍｍ)，深度都一样。
还有，产品说明书上的柜体宽度仅指角钢骨架的宽度，不包括柜体侧面封板的厚度；而且有的柜体只带一侧封板，而有的柜体左右两侧都有。
因此考虑并柜横向尺寸时，务须计及这些厚度。
6)电缆沟的位置
有些型号的开关柜电缆只能从柜体底面的后半部分出线，而有的却只能在前半部出线；某些型号的柜体既有前半部出线，也有后半部出线的方案。
7)架空进出线
当需要架空进出线方案时，开关柜都需加装后柜，由后柜顶上穿墙套管引进或送出。
8)并柜的安装布置
有些型号的开关柜有后门，要求不靠墙安装；有些无后门，只有后封板用螺钉拧上，不提出安装要求。
但不管如何，优先推荐不靠
墙的安装方式，这对维护检修＼安装、测试都方便，对缩短停电时间，提高供电可靠率有好处。
当开关柜数量多时，可分排两列，两列可面对面或背靠背布置。
以面对面方式较好，视界阔，巡视较方便。
两列开关柜之间如需用高压母线桥联接时，必须给出准确的安装平面图，以便生产厂家确定母线桥的连接长度，有时需现场度量。
9)柜间联锁
功能单元中，多数在一个柜体内完成功能，有的功能单元却需在二个柜体之间实现。
在这种情况下，某些防误联锁需在两个柜体内联合实施，这往往比较麻烦。
如果该两柜紧紧相邻，虽然复杂程度大一些，尚有可能采用机械传动的联锁方式；如果两柜隔得远了，就只能采用机械程序锁或电磁锁的办法实现。