XGN17-40.5固定柜結構設計體會

XGN17-40.5 固定柜結構設計體會
本開關柜為金屬封閉箱式結構，按其組成分為主柜、后柜兩部分。各自由角
鋼或薄鋼板彎制焊接而成，柜內為間隔式，分別是斷路器室、母線室、電纜室、
繼電器室、進出線方式可是架空進線，也可以是電纜進出線。斷路器、隔離開關
和前后門的操作必須按一定的操作程序，具有良好的“五防”功能，斷路器可選
配NV3-40.5、ZN85-40.5 等系列。
1、柜體外形尺寸設計:九十年代初，固定柜制作比較簡單，開關柜外形尺寸
嚴格按國家標準規(guī)定的箱型固定柜設計，柜內除儀表室外再無獨立的隔室，斷路
器室、電纜室、母線室均在同一個箱體內，開關柜與開關柜之間也無穿墻套管，
由于功能簡單，所以柜體外形尺寸設計通常按:寬×高×深=1818×3100×3100；
產品進入 21 世紀后，各個供電局及業(yè)主仍然在使用該產品，但對產品的要求大
大提高，要求產品有獨立的隔室、獨立的泄壓通道、母線室主母線必須增加支撐、
為防止“火燒連營”事故的出現(xiàn)，柜與柜之間主母線連接必須通過母線套管連接。
為滿足上述要求，在設計時開關柜柜體外形尺寸設計按:寬×高×深
=1818×3600×3400設計比較合理。當然按此柜體要求設計，必須要和設計院溝通
好，考慮配電室大小和原柜尺寸。
2、對最小空氣間隙設計:
標準規(guī)定單純以空氣作為絕緣介質的開關柜，相間和相對地的最小空氣間隙
應滿足要求:相間和相對地 300mm，帶電體至門 330mm。該柜子由于體積大，
絕緣距離均能滿足上述要求，必要時分支排、隔離開關操作軸需要硫化處理。
3、柜內隔室及泄壓通道設計:開關柜嚴格按照鎧裝柜體要求，母線室、儀表
室、斷路器室、電纜室相互獨立，并用接地金屬板隔開。這樣能有效防止一個隔
室出現(xiàn)事故不會影響到另外一個隔室，更換一個隔室的元件時不會影響另外一個
隔室?guī)щ娺\行；泄壓通道相互獨立，各個隔室的泄壓均有自已獨立通道，斷路器
的泄壓不會影響母線室及電纜室，母線室的泄壓不會影響斷路器和電纜室，同樣
電纜室的泄壓不會影響到斷路器室和母線室。泄壓蓋的制作必須滿足一端為尼龍
螺釘，另一端為鉸鏈，并且泄壓蓋的開啟方向面朝向柜子后面，所有有百葉窗的
地方需要焊紗網(wǎng)。4、隔離刀及隔離刀操作機構設計:隔離刀一般采用 GN27-40.5 平裝隔離刀，
不建議采用GN27-40.5 帶穿墻的隔離刀，因為帶穿墻的隔離刀穿墻處電場分布極
其不均勻，在做耐壓試驗時帶穿墻處電暈現(xiàn)象特別嚴重，所以常規(guī)設計選用平裝
GN27-40.5 隔離刀，尤其是海拔超過 1000 米地方慎用帶穿墻的隔離刀。隔離刀
操作機構建議選用JSXGN 式操作機構，該操作機構具有體積小、自身閉鎖完善的
優(yōu)點，能有效的防止誤操作。由于該柜體積大，隔離刀的操作均在開關柜一邊進
行，加之隔離刀操作大軸伸出較長，所以存在操作隔離刀時，由于隔離刀操作大
軸變形而導致隔離刀分合不到位的問題，所以在設計隔離刀安裝時要增加隔離刀
操作大軸的支撐設計。只有增加了隔離刀大軸支撐點才能保證隔離刀可靠分合，
否則會出現(xiàn)隔離刀分合不到位，導致出現(xiàn)事故。另外為了保證操作人員的安全性，
建議開關柜施工時在隔離刀及接地刀操作拉桿上套加熱縮管（必要時需硫化處
理）。
5、隔離刀及接地刀輔助開關設計:該柜最原始設計是將隔離刀及接地刀輔助
開關均安裝在隔離刀和接地刀大軸上，因為這樣安裝輔助開關轉換最為直接可靠，
但這樣設計的缺點是當輔助開關機械部分出現(xiàn)故障或者二次接線部分出現(xiàn)故障
時，開關柜在不停電的狀態(tài)下是無法安全更換輔助開關。所以輔助開關安裝位置
設計均應該放在開關柜外邊，其接點的可靠轉換可由 JSXGN式操作機構來驅動
轉換。
6、柜內接地刀防脫裝置設計:開關柜的接地刀一般位于柜子后邊，安裝于電
纜室，當接地刀出現(xiàn)朝下合接地時，一定要在接地刀后加裝防脫落裝置。防脫落
裝置可以要求接地刀廠家加裝，也可以由開關柜廠家在制作開關柜上加裝。如沒
有防脫落裝置極有可能出現(xiàn)，開關柜在工作狀態(tài)下，接地刀由于操作拉桿故障，
導致接地刀自己合上，從而出現(xiàn)短路故障。另外進出線柜應裝有能反映出線側有
無電壓，并具有自檢功能的帶電顯示裝置。當出線側帶電時，應閉鎖操作接地刀
閘。
7、電流互感器安裝位置設計:電流互感器是開關柜內重要的一次元件，其作
用把大電流變成可以測量的小電流。電流互感器不論是安裝于前柜還是后柜均要
便于檢修維護。所以在設計電流互感器安裝位置時一定要考慮互感器的接線位置
遠離柜內隔板，否則現(xiàn)場施工接線特別麻煩，以后電流互感器維護檢修也非常麻煩。
8、柜內照明燈及觀察窗設計:柜內照明燈一般按斷路器室、儀表室、電纜室
各配置一個，觀察窗配置要以能清楚的觀察到隔離刀及接地刀的分合位置為原則。
觀察窗的要求:
1)觀察窗至少應達到對外殼規(guī)定的防護等級；2)觀察窗應使用機械強度與
外殼相當?shù)耐该靼?，同時應有足夠的電氣間隙和靜電屏蔽措施，防止危險的靜電
電荷；3)主回路的帶電部分與觀察窗的可觸及表面的絕緣應滿足相對地的絕緣要
求;4)觀察窗采用鋼化玻璃。（國網(wǎng)用時需按照國網(wǎng)要求執(zhí)行）
9、柜內主接地的設計:接地導體應采用銅質導體，在規(guī)定的接地故障條件下，
在額定短路持續(xù)時間為 4s 時，其電流密度不應超過 110A/mm2，但最小截面積不
應小于240mm2。接地導體的末端應用銅質端子與設備的接地系統(tǒng)相連接，端子
的電氣接觸面積應與接地導體的截面相適應，但最小電氣接觸面積不應小于
160mm2。主回路中凡規(guī)定或需要觸及的所有部件都應可靠接地。另外各個功能
單元的外殼均應連接到接地導體上，除主回路和輔助回路之外的所有要接地的金
屬部件應直接或通過金屬構件與接地導體相連接。
10、主母線支撐設計:沿柜子寬度方向母線室要求每相的絕緣支撐按 1 只絕
緣子支撐考慮，并且柜內所有母線應采用圓角母線。
11、斷路器的選用:切電容時斷路器一般選用 SF 斷路器。
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12、當適用于國網(wǎng)用時各項要求均需按照國網(wǎng)要求執(zhí)行。