10kV配电开关柜设计要点及防范措施

10kV配电开关柜设计要点及防范措施

摘要：10kV配电开关柜在整个电力系统中有种重要的作用，它的整体运行水平

可以直接影响到配电系统的安全。所以，做好开关柜的安全设计，可以有效的提

升其在供电过程中的安全性、可靠性及预防事故发生的能力。

关键词：10kV；配电开关柜；设计要点；防范措施

1 10kV配电开关柜设计要点

1.1外观设计

一般选择的材料是金属外壳，金属的强度一定要达到标准，例如：抗燃性、

耐火性等，一定不能使用网形编制物。开关柜中的主回路中各组件都要配置在金

属外壳中，并做好外壳的防护措施，具体的防护等级统计如下:IP2X级别，通常能够阻止d=1.2cm，l=8cm的细长物体深入；IP3X级别，则可以阻止d＞2．5mm的

细长金属条进入；IP4X级别，则要阻止d＞1．0mm的金属丝、厚度＞1．0mm

的狭长条的深入。

1.2导体截面设计

10kV配电开关柜连接同一个导体，主要包括主回路、不同组件、单元间等，

与相同额定的电流比较，其截面需要达到10%的裕度。10kV配电开关柜主回路的

截面最小值既要达到规定的额定电流值，也要可以承受额定峰值的耐受电流。限

流的熔断器主回路中需要在相同的母线间链接同一个导体，都应该达到10kV开

关柜的标准和规定。

1.3隔板设计

开关柜中电器组件的型号各不相同，组件的外部要放置隔板，与开关柜的外

壳一样都使用金属构造的外壳，强度也比较相似，并要做出接地处理。10kV配电

开关柜，还应注意高压带电的裸导体与绝缘板间距离的控制，一般情况，应不小

于3cm，如果选择可以移动的绝缘隔板，先断开负荷开关，再关闭接地开关，在

这个基础上再将绝缘板插入，在保证接地开关闭合，且绝缘隔板彻底插入的时侯，开启对应的开关柜门。

1.4接地设计

接地设计在开关设备设计中十分重要，它包括了开关柜附近所有回路的相关

电气部件，要想保证人身和设备的安全，必须做好接地处理。但是还有一些部件

不可以进行接地处理，例如：可以及时移动的、抽离的部件。接地方法是，按照

配电开关柜的延伸方向，安装特定的接地导体，如选择使用铜质的接地导体时，

出现故障时，应将通过的电流控制在200A/mm2，截面的最小值在30mm2以上。这个接地的导体还应设置一个连接的端子，保证同接地网的连接，并做好标记。

反之如果所选的接地导体非铜质，则也应可以达到特定的峰值所可以承受的电流

标准。

1.5断路器与接触器

10kV配电开关柜中又较多的电气设备，重要有断路器、接触器、负荷开关等，要保证这些设备可以配置稳定的支架，就要取保支架的强韧度和稳定性，任何的

外力都不能破坏此支架。同时，断路器、负荷开关等所引起的震动，不会影响开

关柜中的其它设备。要保证开关柜中的各电气设备安装的准确性，设置正确的指

示位置。与此同时，还要明确分合闸的状态，保证电气设备的安装位置，为安装、检修等提供便利。

1.6互感器

互感器被按装在开关柜中要保证其稳定和牢靠，并进行隔离处理。这样做即

使开关柜中的高压组件运行出现故障，互感器也会保持良好的运行。在进行互感

器的装配时应遵守相应的规则，应该便于检查和维修。同时，主回路不带电的时候，要保证维修人员在对预测性实验和设备进行检修时比较便利。同时还要保证

互感器的额定负载、伏安特性等性能可以达到规定的设计标准，主要要保证可以

达到继电保护和仪表测试等设备的需求。电压互感器还要做好铁磁谐振的预防工作，保证在事故发生时可以及时的断开，熔断电流要尽可能的满足开关柜的配参数。

1.7隔离开关与接地开关

无论是隔离开关还是接地开关都要设置一个较为清晰的、明确的、易于分辨

的分闸与合闸的位置，配置在开关柜内的接地开关要根据开关柜的铭牌要求标准

对应设计其短路时所能承受的短路电流的能力，要保证及时有大的电流通过时，

接地开关任然可以保持原有状态，防止受到点动力的干扰。

1.8测量仪表、保护装置与辅助回路

做好安全防护工作，使这些设别可以与高压带电体间保持一定的距离。保护

好工作人员的人身安全，降低高压带电体给人员造成的威胁。同时测量仪表和继

电保护设备等都应设置防震装置，防止电气设备在遇到高强度震动时无法正常工作，保证其可以安全、正常、稳定的发挥作用。于此同时，为了保证线路的质量，应保证二次连接导线材料的质量，一般来说，比较适合的材料是软铜绝缘线，其

它元件，如:端子排、固定螺丝等，均可以使用铜质材料，并保证标识的准确性和

清晰度。互感器的二次接线、回路连线等也都可以选用铜导线，其截面控制在

2.5mm2以上，并做好计量工作，实施精准计量。同时还要控制相关部件所带来

的干扰。

1.9外壳与支架的防腐处理

10kV高压开关柜来一定要选用先进的、新型的材料，并要达到防腐的目的，

同时还要对相关的金属材料做好防腐处理，可以使用喷漆或防锈等方法进行处理。为了保证防腐处理的效果，要事先做好防腐层表面的清理工作，再根据相关的流

程和工序进行涂刷处理，达到预期的防腐目的。

2常见10kV开关柜事故防范及处理措施

2.1 10k V 高压开关柜事故预防措施

（1）在对新建、改建及扩建工程设计的过程中，可以选用加强绝缘型金属封

闭式高压开关柜，由其是发电厂、湿污染地区可以采用10kV开关柜，加强绝缘

型母线室的封闭；（2）可以将干燥、通风、排水等设备安装到10kV高压开关设

备配电室中，确保开关柜的绝缘性，防止结露的现象出现；（3）母线与开关柜

间的屏障可以有效的防止连烧现象的出现，应提高开关柜的二次线分合闸的保护，两条线可以采取阻燃软管或金属软管包装避免二次损坏。（4）之前的“五防”功能，在手车柜与固定柜中是不完善的应提高其预防功能。

2.2预防10kV开关事故

（1）要尽量选用真空断路器，尽可能的不选用SF6断路器或是无油断路器。

在高压电缆分线箱中应尽量的降低组合开关中对开关电路的使用，预防电路元器

件的损坏程度形成多回路停电。（2）要充分的满足相关开关的参数有，例如：

额定电流、短路电流等。3)要想更好的预防因负荷过大导致的过热或受潮现象，

从丝网、特殊领域的低电压侧站安装温度、湿度控制器以及空调设备，对室内的

温度和湿度及高压配电柜与变压器的功率进行调节。