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高低压开关柜结构设计与电气性能有什么关系?

作者: 日期:2018-7-10 9:26:41 人气:22

  低压抽出式开关柜广泛应用于生产现场、公共场所、居民住宅等地点,低压成套开关设备的市场繁荣。在低压配电系统中完成电能的再分配,实现电网的控制、测量、保护、转换等作用。在石油、化工、冶金、建筑、矿产等建设中起重要的作用。由于基础设施和电力能源投入的加大,使低压抽出式开关柜行业开始有了较大的发展空间,市场需求量逐年增大,刺激了行业的发展,产品的标准也在逐步向国际标准靠拢。


  一、三种低压抽出式开关柜的比较


  低压抽出式开关柜没有刀开关,缩小了元件安装的空间,柜内增加了回路数,相同规格的抽屉可以互换使用,减少了停电时间,在低压成套设备中应用广泛。各种性能都超过了固定柜。市场畅销的抽屉柜有三种,即:MNS型、GCS型和GCK(GCL)型。这三种低压抽出式开关柜从外形上看基本相似,它们内部功能和单元结构都存在差异。

高低压开关柜

  二、低压成套开关设备自身的不足


  我国的低压成套开关设备虽然在产量和产值方面有了很大的提高,但产品品种和性能还远远不能满足市场的需求,产品自身也存在这问题。


  (一)材料


  绝缘材料阻燃性不合格,致使低压成套开关设备存在安全隐患。低压成套开关设备主要导电体的铜排,经常导致载流量低、发热。使装置的实际载流量降低了,不能满足装置的设计要求。


  (二)辅件


  我国的一、二次接插件以及接线端子与国外也有不小的差距,致使低压成套开关设备寿命短。


  (三)元器件


  元器件水平、质量良莠不一,部分假冒伪劣产品占领了市场,影响了我国低压成套开关。

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  三、低压抽出式开关柜对电气性能的影响


  (一)绝缘性能


  低压抽出式开关柜的绝缘配合是按照设备的使用环境条件,安装于供电系统位置,绝缘材料性能等因素决定最小电气间隙和爬电距离。良好的绝缘对于保证电气设备与线路的安全运行,防止人身触电事故的发生是最基本的和最可靠的手段。柜内主母线绝缘采用比标准性能高的爬电距离和电气间隙,用CTI值高的绝缘件等措施。为提高主电路的动热稳定能力,设计了DCS系列专用的CMJ型组合式母线夹和绝缘支撑件,采用高强度、阻燃型的合成材料热塑而成,绝缘强度高,自熄性能好,结构独特,只需要调正积木式间块即可适用不同规格的母线。


  (二)柜体抗动热稳定性能


  柜体动热稳定性能是生产商考虑的首位问题。在大电流的情况下,一旦出现短路,柜体应具备承受短路电流的能力,对柜体的结构强度要求很高,作为低压柜的设计人员,首先应考虑水平主母排的固定方式及位置放置。如断路器桩头与铜母排搭接处(母排采用镀银处理)、注意连接部位紧固螺栓的压力、测导体材料电导率是否满足要求等等,但其接触面积由于太小,使得接触电阻太大发热而使温度过高。


  (三)故障电弧的保护能力


  电弧是一种气体游离放电现象,也是一种等离子体。电弧的特点是温度很高,电流很小,持续时间短,一旦出现击穿点则会频繁出现。电弧放电时,会产生大量的热,能引燃周围的易燃易爆品,造成火灾甚至爆炸。线路上的电弧可分为两种,一种是正常的操作弧,称“好弧”;另一种是故障电弧,称“坏弧”。故障电弧主要是由于电线等电气绝缘老化、破损,空气潮湿引起的空气击穿,或者电气连接松动等原因造成的。电弧放电时,会产生大量的热,能引燃周围的易燃易爆品,造成火灾甚至爆炸。


  (四)抽屉开关设备的温升


  低压抽出式开关柜抽屉开关设备的温升,也是考查柜体结构设计的一个重要指标。柜内的温升与外壳的安装形式、外壳的尺寸、是否带通风槽以及通风槽的大小,内部水平隔板数,元器件的有效损耗及抽屉单元个数等参数有关。抽出式柜的通风设计中功能单元部分的通风很重要。

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  四、低压抽出式开关柜抽屉功能单元


  低压抽出式开关柜抽屉功能单元由若干功能部件构成,能够保证抽屉有连接、试验、分离三种位置。抽屉进出线根据电流大小采用不同片数的同一规格片式结构的接插件。抽屉机构的结构与电气联锁性能关系密切,合闸状态不能拉出抽屉,抽屉拉出位置不能合闸,并且抽屉拉出后,一次部分完全被绝缘件遮挡,手不可触及,在操作手柄上挂锁,从而保证了操作的严格性和操作人员的人身安全。柜体的功能单元小室的隔板和其它安装支件均采用镀锌钝化表面处理,充分保障了整个柜体的导电连续性,因此它具有良好的保护性能。


  总之,低压抽屉开关柜已普遍采用"C"型材,它的框架结构简单、安装方便。提高了设备的绝缘性能,防止过电压产生的绝缘破坏而导致短路,控制设备的温升,防止柜内温度过高,设备的结构是服从产品的电气性能,只有电气性能完善、结构合理、安全可靠的设备才能体现最合理的结构设计,为国民经济的发展做出贡献。