开关柜带电检测原理及其应用

开关柜带电检测原理及其应用

高压配电柜的主要技术参数：

额定电压、额定绝缘水平(1min工频耐压、雷电冲击电压)、额定频率、额定电流、额定短路开断电流、4s热稳定电流(有效值)、额定动稳定电流(峰值)及防护等级等参数。

一、现有技术的技术方案

目前，电网中存在的10kV环网柜大体可分为三类，一类是充气柜，一类是普通单元柜，再一类是全绝缘型单元柜。

1.充气柜

充气柜采用不锈钢钢板作为绝缘气体的封闭外壳，以SF6气体作为绝缘和灭弧介质。此种充气柜通常生产出一路、两路、三路、四路、五路、六路等开关柜柜型。有的厂家还可以将其中的两种或三种柜型通过联结套管相互联结，以达到可扩展的需求。充气柜内的连接汇流母排由于处于绝缘气体的包围之中，同电缆连接采用标准锥度面的电缆联结座，所以能形成全绝缘的电气结构，适用于室外。

2.普通单元柜

普通单元柜中汇流排通常为裸铜排或外加热缩套管，单纯的以空气或绝缘强度不高的热缩套管作为绝缘介质。这种开关柜由于设计成单元柜，因此可以任意的扩展联结。组装简单，组合方便。

3.全绝缘型单元柜

此种开关柜兼顾了以上两种开关柜的优点。采用不锈钢钢板作为绝缘气体的封闭外壳，以SF6气体作为汇流母排间的绝缘介质，采用电缆插座可与电缆方便联结。单元柜间采用密封联结套管，结构紧凑，扩展方便。

二、现有技术的优缺点

三元乙丙橡胶固体绝缘的10kV环网柜具有模块化、结构紧凑、可扩展、全绝缘、密封性能好的优点。

1、模块化

三元乙丙橡胶固体绝缘的10kV环网柜采用模块化结构，不同柜型采用相同的相间距离、母排高度、柜体高度。以实现相互联结，快速组装。

充气柜由于各负荷开关或断路器单元是封闭在共同的壳体之中，其联结排布位置及各单元的数目在产品下线后是固定不变的。所以开关单元间组合的灵活性差。尤其是产品在运行之后，不方便甚至无法满足扩展的需求。另外，充气柜由于受到空间的限制，不可能设计成侧进出线柜的模式，无法满足多路电缆进出线的要求。再有，充气柜由于受到电流互感器和电压互感器维护的限制，无法把电压互感器和电流互感器装进封闭气箱内，故也没有双电源间的计量。

2、结构紧凑

三元乙丙橡胶固体绝缘的10kV环网柜可以将电压互感器单独做成一个单元柜，给环网柜提供电源。或做成计量柜对线路进行计量。

充气柜由于受到电压互感器维护的限制，只能将电压互感器放置于环网柜的角落里，由此以来，部件分布比较分散，而且由于电压互感器的走线而非常凌乱。

3、可扩展，密封性能好

三元乙丙橡胶固体绝缘的10kV环网柜采用标准模块化设计，每个功能模块安装尺寸一致，功能模块间都能自由方便的实现联结，为电网的增容升级创造了有利条件。其次，三元乙丙橡胶固体绝缘的10kV环网柜采用了三元乙丙橡胶固体绝缘层紧密包裹的汇流母线管，扩展过程中不存在母线间联结时的密封问题，因此密封性能好，扩展方便。

4、绿色环保

三元乙丙橡胶固体绝缘的10kV环网柜由于采用的是环氧树脂浇注的气包，有效体积较小,约为充气柜有效体积的20%～30%，故所用SF6气体少，减少了温室气体的排放，有益于环保。

5、全绝缘

三元乙丙橡胶固体绝缘的10kV环网柜采用了三元乙丙橡胶固体绝缘层紧密包裹的汇流母线管,并通过过盈配合的绝缘性能好、抗老化、耐紫外线的三元乙丙绝缘丁字头同电缆插座相连，配合紧密，全绝缘，密封性能好，具备防潮防洪的能力，免维护，适用于互外。只需在给环网柜加一金属壳体，无需兴建专门的配电建筑。节约兴建成本。

全绝缘型单元柜由于各单元柜间需要使用中间联结装置，势必引起类似柜体间联结松脱，气体泄漏，联结不方便等问题。

普通单元柜的母线只是采用热缩套管进行了简单的包裹，容易遭到小动物的损坏，容易引起因小动物进入而发生双相短路或单相接地故障，大大降低了供电的可靠性。并且，使用

普通开关柜必须要兴建专门的配电房，还要加装防潮用的加热器，由此以来，不但占用土地面积，还增加了投入费用。

三、配电柜全绝缘化过程中解决的技术问题

为了做到环网柜的全绝缘化，采用独具创新的方法，最终完成了全绝缘负荷开关柜、全绝缘熔断器负荷开关组合电器柜、全绝缘电缆侧进柜、全绝缘断路器柜和全绝缘计量柜五大类全绝缘环网柜单元。在设计研发过程中，公司资深工程师迂工巧妙构思，突破了层层技术关口，最终完成了设计。

三元乙丙橡胶固体绝缘的10kV环网柜所以解决的关键的技术问题就是汇流母排的绝缘化和密封化。以使环网柜既具有普通单元柜模块化、组合方便、扩展灵活的优势，还具有充气柜全绝缘、可用于室外、全天候运行的特点。

四、解决方案

1.为了克服交流电在流经导体时特有的集肤效应现象，和解决汇流导体在安装过程中的摩擦力过大，不易安装问题，迂工姘弃了传统的矩形面母排，选用铜管作为汇流排。

2、为了方便安装并增强绝缘外套的电气特性，迂工和庞工将绝缘外套设计成具有中间绝缘层、内半导层的圆管状。圆形具有相同截面面积条件下最小的周长的特点，因此表面面积最小，也就是摩擦面积最小，安装时比较方便。绝缘外套由于具有中间绝缘层、内半导层三层结构，均衡了电场，增强了电气性能。

3.为了使环网柜适用于室外，提高汇流母线的密封性能，最终确定了比较理想的绝缘外套和丁字头间的过盈配合数据。（文章来源：北极星电力招聘网）