高海拔中壓開關(guān)柜的設(shè)計(jì)

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高海拔 中壓開關(guān)柜的設(shè)計(jì)
四川開 關(guān)廠 田 維
丁May t3
產(chǎn)廠家提供 的高原型產(chǎn) 品的外形及安裝尺 寸，提 出
0前言
表 2的數(shù)據(jù)，并以此作為高原型開關(guān)柜內(nèi)一次元件的
隨 著 國 家工業(yè) 的迅猛發(fā)展和西部 大開發(fā) 的進(jìn)程
安 裝 要 求 。
不斷加快，越來越多的中壓電器設(shè)備在西部高海拔
表 1 以空氣作為絕緣介質(zhì)柜內(nèi)各相導(dǎo)體間與對(duì)地凈距 /cm
地區(qū)有了更廣泛地使用。海拔高度的增加對(duì) 中壓 電
器設(shè)備在設(shè)計(jì)、制造、安裝和使用上與平原地區(qū)產(chǎn)品
40.5一
序號(hào) 額定電壓/kV 3.6 7.2 12(11.5) 24
}導(dǎo)體至接地間凈距 一
1 7.5 12.5 20 30
有較大區(qū)別。為保證 中壓電器設(shè)備在高海拔地區(qū)安
}不同相的導(dǎo)體之間的凈距 7.5 一一 10 一30
2 12.5 】8
全、可靠地運(yùn)行，結(jié)合多年設(shè)計(jì)、制造及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)， }導(dǎo)體至無孔遮攔間凈距 133
3 10.5 13 巧 5 21
一40
4 導(dǎo)體至網(wǎng)狀遮攔間凈距 17.5 20 22.5 28
闡述高海拔地區(qū)對(duì) 3.6一40.5kV電壓等級(jí)中壓開關(guān)柜
5 無遮攔裸導(dǎo)體至地板間凈距 237.5 240 242.5 248 260
的影響及要求。 6 需要不同時(shí)停電檢修無遮攔 187.5 190 129.5 198 210
裸導(dǎo)體之間的水平凈距
1 高海拔地區(qū)對(duì)中壓電器設(shè)備性能影響 7 出線套管至屋外通道地面間凈距 400 400 400 400 一400
注:海拔超過1000M時(shí)1,2 項(xiàng)值應(yīng)按每升高1000M增大10%進(jìn)行修正;3一6項(xiàng)值應(yīng)
中壓 電 器設(shè)備正常可靠運(yùn)行主要工況條件是帶 分 別增 加 飛或2項(xiàng)值的修正值
電部分與大地間的間隙(空氣或復(fù)合絕緣間隙)不能
相間、相對(duì)地空氣絕緣距離 /mm
被擊穿。通常條件下，間隙的擊穿電壓隨空氣壓力、
2500 300】 一 3500 } 4000
密度、濕度的降低而降低。在高海拔地區(qū)，太陽日間
蒸
絲
86
輻射強(qiáng)度較大，使電器設(shè)備的外絕緣發(fā)生老化，而晝
72
115
-
夜溫差通常也較大。在濕度較大的地區(qū)(濕度>40%O) 竺
144
405
345
如遇驟熱驟冷，極易在電器設(shè)備表面附著許多小水
珠，形成凝露，凝露一旦在介質(zhì)表面形成，將提高發(fā)
(2 )加 大 爬電距離。
生沿面閃絡(luò)放電的幾率。同時(shí)，高海拔地區(qū)大多為經(jīng)
長 期 的 試驗(yàn)表明，絕緣介質(zhì)的濕閃或污閃電壓
濟(jì)不發(fā)達(dá)地區(qū)。但隨著國家西部大開發(fā)進(jìn)程的加快，
與其總的爬電距離之間有接近線性的關(guān)系，由此引
許多化工廠、鋼廠、水泥廠、電廠等將逐漸建立起來。
入爬電比距。GB3906-916 .4及 DL/T404-19976 .1.2對(duì)純
這樣，在經(jīng)濟(jì)中心城市，又存在著大氣的污穢程度對(duì)
瓷及有機(jī)絕緣件的外絕緣
表3 爬電比距/mm/kV
中壓電器設(shè)備電氣性能的影響問題。大量的廠礦、企
爬 電比距及相應(yīng)值 的應(yīng) 用
德7'5-1-X4' 0"Ill, 純瓷 有機(jī)絕緣
業(yè)附近空氣中的塵污中含有高導(dǎo)電率的物質(zhì)，由于
范圍規(guī)定如表 30
空氣作用將逐漸附著在電器設(shè)備絕緣介質(zhì)表面。如
多 年 的 制造 和運(yùn) 行 經(jīng) 0 14 16
I 16 18
與前述 的凝露現(xiàn)象聯(lián)合作用時(shí)，將使沿面 閃絡(luò)放 電
驗(yàn)表明，一般情況下，當(dāng)海
Ll 18 20
注:爬電距離二最高電壓 、爬電比距
的幾率大為增加，從而造成電器設(shè)備的閃絡(luò)跳閘。長
拔高度 1000M 《H 《2000m
期的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)指出，污閃最 為嚴(yán)重的大氣條件是霧、
時(shí)，開關(guān)柜內(nèi)的一次元件可按照 II級(jí)污穢條件來設(shè)
露 、雪和毛毛雨。
計(jì)其外絕緣爬電比距，即瓷質(zhì)為 18mm/kV，有機(jī)絕緣
2高海拔地區(qū)3.6-40.5kV中壓開關(guān)拒技術(shù)要求 為20mm/kV(個(gè)別污穢較重地區(qū)可按有機(jī)絕緣 25mm/
kV考慮)。一次元件通過采用全工況、加強(qiáng)型絕緣產(chǎn)
經(jīng) 過 對(duì) 高海拔地 區(qū)中壓 電器設(shè)備性能影響的分
品后 因其外絕緣尺寸相對(duì)來說有一定的裕度，故完
析，結(jié)合多年來生產(chǎn) 3.6一40.5kV中壓開關(guān)柜的經(jīng)驗(yàn)，
全滿足此海拔高度條件運(yùn)行要求。
現(xiàn)對(duì)其在設(shè)計(jì) 、制造時(shí)應(yīng)注意的技術(shù)要求總結(jié)如下:
(3 )改 進(jìn) 母排形狀，增大電極曲率半徑，防止尖
(1 )增 大 空氣間隙。
端放 電。
間 隙 擊 穿除與空氣的相對(duì)密度有關(guān)外， 與間隙
一 般 電 極 曲率半徑越大，周邊的電場分布越均
的距離也密切相關(guān)。因此 DL/T404一197(egv
勻，氣隙的擊穿電壓也越高。因此，在設(shè)計(jì)和制造中，
IEC298:1990)(戶內(nèi)交流高壓開關(guān)柜訂貨技術(shù)條件))6.4.1
銅排應(yīng)盡量選邊緣帶圓角的R型排(如在 KYN-40.5kV
中對(duì)電氣距離有明確規(guī)定，見表 to
柜中，母排全部采用經(jīng)過硫化處理后的管形母線)。
基 于 此 ，結(jié)合 國內(nèi)大多數(shù)元器件及絕緣材質(zhì)生
同時(shí)還需盡可能地消除電極上的銳緣、棱角、焊縫、
收稿日期:2002-08-26
毛刺等，提高電極表面光潔度，消除局部場強(qiáng)。
2002年 12期 四區(qū)瑰;41