核电厂项目中低压开关柜结构设计分析

核电厂项目中低压开关柜结构设计分析

摘要：本文介绍了核电厂项目中低压抽出式开关柜壳体的结构特点，并针对核

电电厂项目中的一些特殊要求，从柜体材质要求、柜体标准件选用、抽屉功能要求、一二次插件的应用等方面，总结了一下经验，为结构设计人员提供了一些解

决方案。

关键词：核电厂项目低压柜体抽屉功能柜体材质标准件选用

引言

核能已成为人类使用的重要能源之一，核电是电力工业的重要组成部分。核电不造成对

大气的污染排放，在国际社会越来越重视温室气体排放、气候变暖的形势下，积极推进核电

建设，这对于满足经济和社会发展不断增长的能源需求，保障能源供应与安全，保护环境，

实现电力工业结构优化和可持续发展，提升我国综合经济实力、工业技术水平，都具有重要

意义。二〇〇七年十月，国务院正式批准了国家发展改革委上报的《国家核电发展专题规划（2005-2020 年）》，这标志着我国核电发展进入了新的阶段。

随着核电项目的发展，核电厂中所需的低压开关柜体逐渐发展为国内自主加工生产。核

电站在我国大多建于东南沿海地带，海洋大气具有很强的腐蚀性，由于沿海地区空气潮湿，

雨量丰富，年平均湿度在70%~80% 之间，空气中夹杂着大量的盐分和氯化物，对柜体材质、喷涂处理、标准件、镀锌处理等提出了更高的要求，而核电厂在抽屉功能上要求比常规电厂

更加严格，也使低压柜内抽屉的功能有了更高的要求。在生产实践中我们根据经验，在结构

设计上做出了一些尝试，取得了一定效果，与大家共同提高。

一，核电厂项目低压抽出式开关柜的特点

1.柜体框架采用压筋加强型“C”型材组装而成，模数孔高度为E=25mm，标准化程度高，

装配速度快，经济实用，并可灵活地根据客户需求进行各种方案组合。加强型“C”更好地提高柜体强度，提高柜体稳定性，降低柜体对角线误差。

2.柜内抽屉单元有效安装空间 1800，单元模数高度为 200，最多可装 36 个出线回路。

3.抽屉回路分：8E/4 抽屉单元、8E/2 抽屉单元、8E 抽屉单元、12E 抽屉单元、16E 抽屉

单元、24E 抽屉单元共 6 种，可以根据单面柜馈电回路总数量进行抽屉单元高度调整；其中

8E/2 抽屉可做 150mm 高，整模数抽屉单元可做 6E（150mm 高）单元，20E（500mm 高）单元。

4.抽屉载流量：A.8E/4 抽屉最大载流量32A，二次插件10 线；B.8E/2 抽屉最大载流量

125A，二次插件 20 线；C.8E 抽屉最大载流量 250A，二次插件 32 线；D.16E~24E 抽屉最大载

流量 630A，二次插件 32 线。

5.抽屉联锁机构根据抽屉回路规格分为 2 种：

第一，8E/4、8E/2 抽屉采用“XSL”手拉式机构；抽屉有分离、试验、连接、合闸四个工作

位置，在每个位置具有机械定位和外挂锁进行锁定；开关分合位置操作手柄具有外挂锁功能；抽屉一次插件采用“JCG”型系列插件，二次插件采用“JCF71”型及其他型号系列插件，电源分配器采用“GDF”型系列插件。

第二，8E、12E、16E、24E 抽屉采用推进连锁机构，抽屉三个工作位置具有机械定位和

外挂锁功能；开关分合位置操作手柄具有外挂锁功能；抽屉一次插件采用“JCZ5A、JCZ5B （G）”型系列插件，二次插件采用“JCF12”型及其他型号系列插件。

图 2 8E 抽屉示意图

6.8E/4、8E/2 电源分配器内一次导线要求采用通信电源用无卤阻燃软电缆，型号“WDZA”

系列。

7.抽屉插件根据系统要求分交流回路和直流回路：交流回路抽屉分2 种，按A 相、B 相、

C 相、N相4 极和A 相、B 相、C 相3 极进出线；直流抽屉 A 相、C 相 2 极进出线，B 相不装

接插触头，对应的垂直排不装B 相。

图 3 抽屉柜 8E/2 抽屉出线示意图

8.抽屉柜内装直流保护模块。直流保护模块与抽屉单元混装，保护模块后部不用隔板单

独隔离，留足够的散热空间，模块下面需要做支架进行托装。

9.单独的直流保护柜与低压柜进行并柜，柜体后门上开足够的百叶窗，百叶窗的高度方向、宽度方向与模块风扇位置保持一致，满足柜体散热要求；百叶窗上焊接钢网，满足防护

等级要求。

10.单元共同装在 1 面柜体上。柜内垂直铜排分段，上部 4 极铜排，下部 2 极铜排；中间

空 200 高单元，用于两者之间的分隔。

11.柜体主排根据系统要求，一般为 2 极，用常规低压母线框，主排装在 A、C 相，B 相

不装铜排。

二、核电厂项目中对开关柜的总体要求

低压开关柜的柜架为垂直地面安装的自撑式结构，采用封闭式结构，间隔式布置，间隔

内装有电气元件的功能板，可旋出柜面进行检修，还可方便卸下。由于环境空间比较狭小，

间隔小室内防护板应为活动的可拆式，并有足够的检修空间。其他的一般要求如下：

1.柜体材质采用低压柜专用敷铝锌板，柜架采用压筋加强型C 型材。柜体钢板厚度 2mm。

2.柜间设金属隔板，柜体材料及柜体结构能防止故障电弧的产生。

3.抽屉面板、门板及边屏喷塑，无磕碰划伤、气孔肌瘤等缺陷；喷塑厚度要求 40~60μm。

4.开关柜体应分隔成三个小室，即主母线室、电器室和电缆室。

5.每个电器室及主母线与单元间有隔板，电缆出入口应采取密封措施。设备保证任何一

个分支回路出现故障，可在主进线不断电的情况下更换元件或检修电路。

6.柜体结构应能满足电缆从底部或顶部引入屏内，柜体方案统一，主母线统一放置在柜

顶前部。

针对核电厂项目大多建于东南沿海地带，海洋大气具有很强的腐蚀性，空气潮湿，对柜

体材质和防腐有较高要求，对柜体防腐有以下几种措施：