真空开关柜基础知识

真空开关柜基础知识

1.概述

在实际使用中多将真空断路器装入金属柜内，构成高压开关柜。开关柜中除了断路器之外，还要安装起隔离电路作用的隔离开关、起安全保证作用的接地开关、起测量或爱护作用的电流互感器和电压互感器、起过电压爱护作用的避雷器或RC吸取器，而且还要安装继电爱护用的二次回路元件和线路，引接电缆或架空线都能够进入柜内，使开关柜成为一个有相对独立组合功能的配电装置。在发电厂的开关站、输电线路的变电站、同意电能的用户终端变电所中，都大量采纳各种开关柜。

大约在10年之前，装有少油断路器的开关柜在全国几乎占居垄断地位，但随着真空断路器的兴起，少油开关拒逐步退居其次。自1993年提出"无油化改造"要求以来，更助长了这一趋势，有的省市甚至明令禁止在都市电网及重要用户的所、站建设中连续使用少油开关拒，而旧站则逐步用真空开关柜来取代少油开关柜。

目前我国真空开关柜方面的技术标准有：

GB3906-91 3～35kV交流金属封闭开关设备

DL404-91 户内交流高压开关柜订货技术条件

开关拒的技术参数与断路器技术参数相仿，依照所装断路器的参数而定，唯独不同的是，开关拒额定电流依照主回路中各电器元件（例如隔离开关，或电流互感器）的最小额定电流取值。

２.高压真空开关拒的类型

高压真空开关柜，可有三种分类方式，每一类又有若干个差不多类型，它们各有自己的特点。详见表１。

间隔式

①断路器及其两端相

连的元件均有隔室

②隔板由非金后板制

成

①安全性更好些

②结构复杂，价格贵些

铠装式结构与间隔式相同，但

隔板由接地金属板制

成

①安全性最好

②结构更复杂，价格更高

按柜内绝缘介质空气绝缘

极间和极对地的绝缘

靠空气间隙保证

①绝缘性能稳固②造价低

③柜体体积大些

复合绝缘

极间和极对地绝缘靠

较小的空气间隙加固

体绝缘材料来保证

①柜体体积小，但防凝性能不够

可靠

②造价高一些

SF6气体绝

缘

全部回路元件置于密

闭以容器中，充入SF6

气体

①技术复杂②加工精度要求高

①价格高

半封闭型开关柜(如GG-1A(F)Z)(见图一)和箱式开关拒(如XGN和GGXZ) (见图二)都属于固定式，而间隔式(如JYN型)和铠装式开关拒(KYN型)都属于移开式的(JYN型、KYN型等其他相关开关柜的外型图请参阅我公司产品样本和网站上的具体说明)。在移开式开关柜中，近年来从国外引进一种称作中置柜的，其移开部件（俗称手车）更加小巧，高度降低，几乎是将真空断路器的底座添些部件就作为手车。

目前国内开关拒，大都采纳空气绝缘形式，尽管拒体大些，但由于绝缘性能可靠、爱护方便、造价较低等优点，它仍为主流。至于复合绝缘，虽在真空断路器本体中有的型号采纳了，但在开关柜中没有大量采纳，最多在柜体主母线加套固体绝缘材料以增加它的绝缘可靠性。此外，关于柜内个别部位绝缘水平略

显不足的，往往加入玻璃纤维绝缘板或者加套绝缘热缩套管，作为辅助的措施。

除了空气绝缘和复合绝缘之外，国外还有采纳SF气体绝缘的开关拒。这种开关柜将整个导电回路，包括母线、隔离开关、真空断路器、电流、电压互感器、避雷器，甚至电线头等元件全部包容在一个密闭的柜体中，内充稍高于大气压力的SF气体，由SF作为绝缘介质，称为充气柜。其优点是体积缩小，与外部环境条件(如湿度、海拔高度、灰尘、雾、污秽等)完全没有关系，缺点是技术复杂、精度高、电器元件本身的可靠性要求极高，价格专门高昂。我国尚未有此类产品投放市场。

３.高压开关拒的技术要求

在我国高压开关柜的GB3906和DL404标准中，对开关柜的技术要求已有详细规定，请参阅相关专业书籍，较为重要和有用的几个项为：

1) 对相间及相对地的绝缘距离的要求

2) 对防凝露的爬电距离的要求

3) 对防护等级的要求：

为防止人体接近高压开关柜的高压带电部分或触及运动部分，以及防止固体异物进入壳内，IEC标准统一了IP防护代码，防护等级的第四位字母表示电器设备对雨水的防护能力；由于户内柜体无防雨要求，也无须分级，故统用"X"表示。外表面通常能够做到IP３X级，有必要时也可做到IP４X级。内隔板防护要求可稍低，从IP0X到IP３X都有。

4) 对五防联锁功能的要求

五防联锁对防止误操作，减少人为事故，提高运行可靠性起到专门大的作用。五防功能，指的是能够防止五种类型的电气误操作，这五种防误操作功能是：

a) 防止误分、误合断路器。

b) 防止带负荷合上或分断隔离开关(或隔离插头)。

c) 防止带电操合接地开关或挂接地线--此功能涉及系统人为短路接地或人身生命安全，故定为强制性联锁。它要求：①当断路器或上下隔离开关处于合闹时，接地开关绝不能被操合；②只有当接地开关合闸之后，柜体的后门和下前门才能被打开，才可能挂夹临时性接地线。这通常采纳机械联锁方式，使得ａ．隔离开关处于打开位置接地开关才能操台；ｂ．随之前、后门才能开启挂接临时接地线。作为辅助措施，可在前、后门上加设高压带电显示装置作警示。

d) 防止带有临时接地线或接地开关合闹时送电--此项也是强制性的，目的是保证系统和人身的安全。

e) 防止误入带电间隔--亦是强制性的，以保人身安全。

归纳起来，实施五防功能方面，有非强制性的(ａ项)和强制性的(b、c、d、e 项)；有主动性防备和被动性防备。被动防备指采纳高压带电显示装置，只是提示性的，不够可靠。主动防备大致可分三类：①采纳机械联锁装置，用机械零部件来传动并产生约束，可靠性最高(除非零件损坏、断裂)，宜优先举荐使用；②采纳翻牌(插头)和机械程序销，可靠性稍逊，因锁与匙之间并非绝对-一对应；③采纳电气联锁，可靠性又差一些，因为电磁锁和导线都有损坏的可能，而且也需电源供电(须与继保回路电源分开)，但优点是能够长距离传送。

5) 高压带电显示装置

在各类型开关柜中，经常使用高压带电显示装置。当主回路带有高压电时，它通过电容分压原理输出低压电压讯号，点燃氖灯，以灯光信号发出提示(也能