高低压开关柜的相关电气知识详解发布时间：2021-04-14 14:40:12

一、高低压开关柜的作用如下：

1、什么是高压开关柜？

  高压开关柜是按一定的接线方案，将涉及一、二次设备成套组装的一种高压配电装配，在发电厂和变配电所中作为节制和保护发机电，电力变压器和高压线路之用。其中装有高压开关设备，保护电器，检验测定仪表和母线，绝缘子等。高压开关柜有固定式和手车式两大类，一般在中小型工厂的变配电所中，绝大大都采用较经济的固定式高压柜。手车式开关柜的独特之处是：高压断路器等首要设备是装在可以拉出推进的手车上。设备检查修理时，任什么时候间拉出而推入同类手车，便可恢复供电，具备检查修理利便和安全，并可大大缩短断停电时间的优点，但价格高。

2、什么是低压开关柜？

  低压开关柜是按一定的接线方案将涉及低压开关电器成套组装的一种低压配电装配。在1000V以下的供电体系中作为动力和照明配电之用。一样它也有固定安装和抽出式安装两大类。

3.什么叫电流表、是如何接入电路的

  测量电路中电流强度的仪表叫电流表，电流表与被测电路串联接入电路或电流互感器的被测二次电路联接。

4.什么叫电压表、是怎么接入电路的

  测量电场中两点间电位差的仪表叫电压表。电压名词性谓语被测电路并联接入电路。

5.什么叫电度表

  测量电能的仪表叫电度表。它由一组或几组电流回路和电压回路构成。

6.什么是电气间隙

  元件的相与相之间，差别电压的电路导体之间及带电器件与赤露导体及器件之间的直线距离称电气间隙。

7.爬电距离:差别电位的两个导体器件之间沿绝缘材料外貌的最短距离称爬电距离。

8.短路电流:在一条电路中，因为妨碍或纰缪毗连造成短路而导致的过电流。

9.母线:一种可与几条通路毗连的低阻抗导体。

10.主母线:毗连一条或几条配电母线和（或）进线和出线单位的母线。

11.进线单位:通过它把电能馈送到成套设备中其他单位中去的一种功效单位。

12.出线单位:通过它把电能输送给1个或多个出线电路的一种功效单位。

13.功效单位:它是成套设备中的一部门。由它完成统一功效的所有电气设备和机械器件构成。

14.介电强度:

  是指设备在主电路中加给一定波形和极性的打击电压的最岑岭值而不造成击穿的耐受力。介电强度实验，就是给实验设备1个或多个电路施加额定的打击耐受电压所做的实验，又称耐压实验。

15.绝缘电阻:

  就是导体与它裹复的绝缘层或它的绝缘框架耐受一定电压的最大阻值。检查设备电路能耐受额定实验电压而不会走漏的这类绝缘程度的实验叫绝缘电阻实验。

16.什么是接地装配、它包孕哪几个部门？

  ①电气设备的接地体和接地线的全体称为接地装配。

  ②直接与大地接触的金属导体叫接地体或接地极。

  ③联接接地体和电气设备的金属导体叫接地线。

17.电气上的接地有什么意义？

  电气设备在运行过程当中发生接地妨碍时，电流将通过接地体向地下举行飘泊。实验证明，通过接地体后，电位为零，以是说，凡通过接地体的不论什么电位均为零。以是，在施用电能时，人为操作，节制所有的接触体接了地，不论什么环境下电位为零，施用电达到安全。以是接地的首要效用是保护人身和设备的安全。

18.哪一些电气设备的金属外壳和架构要举行接地？

  1）发机电，变压器，开关，照冥具具和电气设备的底座和外壳。

  2）电气设备的传动装配，如刀开关的操作机构。

  3）配电屏和节制箱，柜的框架。

  4）电流，电压互感器的二次线圈。

二、户内高、低压成套开关柜母线预设：

  母线是指在成套开关柜中用来作为连接柜间以及柜内各电气设备进行汇集、分配和传送电能的导体。在发生短路故障时要承受短路电流造成的发热和电动力作用，是作为高、低压成套电器中重要的一次元件。开关柜用母线按其横截面分为：矩形、圆形(或双D形)和槽形母线3种。

当母线的横截面积相同时，矩形母线的周长要比园形母线大，其散热效果好，冷却条件好.而且，在一定允许加热温度下，矩形母线所通过的电流要比圆形母线大，圆形母线的集肤效应较强，而矩形母线比较均匀.因此成套开关柜内一般都采用矩形母线。

  母线的材质：铜；铝；钢。其中铜的导电率最高，相同截面积时它的载流量最大；而钢最小，常用于PT回路或避雷器回路中。母线的根数：多根母线并列布置使用时，其散热条件比单根要差得多。开启式开关柜要比封闭式开关柜中使用的母线载流量要大，带空调的变电所要比没有带空调的要好。 

  母线是作为高、低压成套电器一次装备间相互联接的重要元件，其预设的合理性与否，直接瓜葛到体系能否安全运行。文中概述了高、低压成套开关电器预设中遇到的各类预设问题，对户内高、低压成套开关柜母线的预设举行归纳和总结。 

1、媒介： 

  母线是指在成套开关柜顶用来作为毗连柜间和柜内各电气装备举行汇集、分配和传输电能的导体。在发生短路故障时要承受短路电流酿成的发烧和电动力效用，是作为高、低压成套电器中重要的一次元件。 

2、母线的类型、色彩、安插及其载流量影响因素： 

 2.1、母线类型： 

  开关柜用母线按其横剖面分为：矩形、圆形(或者双D形)和槽形母线3种。 

  当母线的横剖平面或者物体表面的大不异时，矩形母线的周长要比园形母线大，其散热成效好，冷却前提好.而且，在一定许可加热温度下，矩形母线所路程经过过程的电流要比圆形母线大，圆形母线的集肤效应较强，而矩形母线比力均匀.是以成套开关柜内一般都采用矩形母线。 

 2.2、开关柜用母线的色彩和位置： 

  （1）开关柜母线相序位置与国标色彩对照如表1所示。 

  （2）柜体接地母线：黄绿色相间； 

 2.3、柜内母线的安插： 

  （1）按垂直或者水平“一”字形： 如GG1A-12F、GBC-40.5中的柜顶主母线安插结构。 

  （2）按“品”字形： 如KYN28A-12，KYN10-40.5中的主母线安插结构。 

 2.4、载流量受影响的因素： 

  （1）安插方式： 竖放和横放， 竖放的动不变电流值要比横放时大。 

  （2）环境温度。（表2为裸母线承受的无上温度值。） 

 由表2说明： 母线颠末镀银或者镀锡处理后其耐高温机能有所提高。 

  （3）母线的材质：铜；铝；钢其中铜的导电率无上，不异剖平面或者物体表面的大时它的载流量最大；而钢最小，经常使用于PT回路或者避雷器回路中。 

  （4）母线的根数：多根母线平列安插使用时，其散热前提比单根要差患上多。 

  例如：LMY100X10的电流试验值：单根载流量是1728A/1(作基准)；双根安插时，载流量是2558A/1.48； 叁根安插时，载流量是3181A/1.84；四根安插时，载流量是3622A/2.09。 

  （5）散热前提：开启式开关柜要比封闭式开关柜中使用的母线载流量要大，带空调的变电所要比没有带空调的要好。 

3、高低压开关柜母线的绝缘： 

 3.1、绝缘母线效用： 

  （1）防止由于受小动物接触而导致的相偶尔相对于地的短路故障； 

  （2）防止污闪或者凝露闪的发生； 

  （3）防止个人的生活命伤亡事故； 

  （4）防止盐雾及有害化学气体对母线的直接腐蚀； 

 3.2、母线绝缘方式：

  （1）热缩护套：可以提高母线间的绝缘水平，但护套有绝缘老化的问题，同时母线的散热前提也会变差，也增长了出产成本； 

  （2）冷缩护套：操作简单，无须加热。但成本高，也有绝缘老化和母线散热前提变差的问题； 

  （3）硫化喷涂：出产工艺过程较为复杂，当出现碰伤后无法补救，母线的毗连处不克不及作喷涂处理； 

  （4）SF6气体绝缘：在弥缝的主母线室和断路器室中充以0.04MPa的SF6气体，可以提高母线间的绝缘机能；主母线在全生存的年限周期内不用检修和维护，也不受外界环境的影响，安全靠患上住性高.但出产工艺过程较复杂，是目前柜式C-GIS充气柜首要的绝缘方式。 

  （5）加装隔板：当相偶尔相对于地间净距达不到安全距离时，可在相偶尔与地间加装绝缘隔板.按国标要求SMC绝缘隔板时与带电体的最小距离要求是：10kV开关柜≮30mm； 

4、母线的规格、联接及要求： 

 4.1、母线规格： 

  规范书写格局为：根数+母线类型代号+窄边×宽边（如：2-TMY 10×100)；经软化热处理的铜母线用“TMR”暗示，硬铜母线用“TMY”暗示。 

 4.2、联接方式： 

  （1）路程经过过程螺栓直接毗连或者路程经过过程过渡片（如：铜铝接头）间接联接； 

  （2）采用软毗连（“温度补偿器”）； 

  （3）压接式毗连。 

 4.3、联接要求： 

  母线接触面间的接中电阻要切合国标的要求，而且要不变。是以在建造母线时要求母线的接触表面要颠末压花、踏平、镀银或者搪锡等表面处理.当母线用金具固按时，要求金具材料自己而且不克不及形成闭合的铁磁回路，应采用不导磁材料。 

5、高低压开关柜母线预设： 

 5.1、高低压开关柜相序预设： 

  （1）主变排挤进、出线柜方案中的母线相序要在技能要求中明确，要思量到母线是不是需要换相； 

  （2）当联络母线空间较小时，也可能会出现相序的调解； 

  （3）相邻的两台高压开关柜用于节制一台高压电机正、反转时，柜中出线联络侧母线相序要作调解； 

  （4）在架设对列母线桥的两台开关柜中，有一台柜中的主母线需要调解相序； 

  （5）预设出口项目时，要注意出口国的母线相序的执行规范。如印度国高压三相母线（A、B、C）的色彩规范别离为红色、黄色和蓝色； 

  （6）柜顶三相电压小母线的位置安插，也要按国标要求按“远A、中B、近C”预设。 

 5.2、高低压开关柜绝缘预设： 

  （1）对“高海拔地区”、“主回路需复合绝缘”、“采用绝缘母线”、“外绝缘按海拔3000m思量”等之类的要求，柜内主、支母线及搭接处均需用绝缘处理； 

  （2）对运行环境前提严格的地区（如：湿度和腌臜等级高）的开关柜，柜内的主、支母线要求用绝缘处理； 

  （3）在35kV开关柜内的主、支母线的绝缘也可以采用硫化喷涂工艺处理； 

  （4）在产物GZS1+柜内的主、支母线及搭接处均要绝缘处理。 

 5.3、柜内电气装备与母线容积般配： 

  柜内电流互感器、隔脱离关和断路器(或者低压空开)的容积与柜内主母线和引下母线(或者垂直母线)的载流量要相般配。 

 5.4、高低压开关柜母线作产物附件时的注意点： 

  （1）“户外母线”或者“母线伸缩节”数目和要求； 

  （2）柜顶铜棒小母线的数目和规格； 

  （3）柜体主接地用或者二次综保接地用母线的规格和数目； 

 5.5、高低压开关柜母线的固定：

  母线桥中的母线要采用母线金具固定，当母线较长时（如超过20m时）要用温度补偿装配等办法来防止母线出现的热胀冷缩而产生的应力 

 5.6、高低压开关柜附带加之功效预设：

  （1）母线桥中的母线或者电缆出线柜中的引下母线要求带“验电和接地”的功效预设；如：对母线桥的结构有“母线可挂接地线及验电”要求时，则可在桥身的下方或者在桥墩子的后侧开一矩形豁口，并用勾当盖板封闭（可配落锁），既可以挂接地线也可以对母线举行验电； 

  （2）用于手车柜主母线接地用的接地手车； 

  （3）用于手车柜主母线验电用的验电手车； 

  （4）当柜体后封板或者后门要求带“验电和接地”用的结构预设（与第（1）条不异）。 

 5.7、高低压开关柜结构和参量预设 ：

  （1）按照成套装备的一次主接线体系图的要求，母线的载流量应与母线根数(单、双或者叁根等)及其规格相般配，并要求做到产物的《投标文件》与《招标文件》保持相符； 

  （2）注意高、低压柜中的主母线、旁路母线、双母线体系或者低压柜中的中性线长度计算的精确性； 

  （3）产物KYN61-40.5中的主母线可以采用圆管形母线，要求母线图纸尺寸要精确； 

  （4）低压MNS电缆出线柜中的垂直母线的定额电流最大值为“1000A”，要注意《投标文件》及图纸对柜内垂直母线定额电流的要求； 

  （5）用户提供的一次主接线图上的主母线规格，有时候思量的电流裕度较大，不克不及肆意减小母线的规格； 

  （6）低压柜中的主母线室与小母线室需要用隔板隔开，减小隔室间的相互干预，提高产物的靠患上住性。 

 5.8母线的搭接预设 

  （1）母线桥中的母线跨度固定位置尺寸预设要切合国标的要求：一般按每800mm长上要预设1个固定点； 

  （2）在改造工程中要思量到新、旧柜体主母线到现场拼接的事情量，同时还要确定旧柜体主母线的规格；当新旧柜体中的主母线由于柜体结构的原因而无法直接拼接时，也可以思量采用母线过渡柜或者母线桥的办法实现母线的对接； 

  （3）出格注意旁路母线桥和双母线柜中的母线桥的搭接结构、安插预设的合理性； 

  （4）注意低压排挤进、出线母线桥的搭接方式(如：上进出、后进出、侧进出三种类型)的预设； 

  （5）按照用户的要求，为了提高主母线运行的靠患上住性，对主母线室雷同的产物（如XGN2-12，JYN2-12等），要注意增长主母线的隔板和穿墙套管； 

  （6）对低压电流互感器（如：LMZ1-0.66）内径规格，有时候不克不及穿过规定的引下母线（如：TMY100X10），在技能要求中加注所穿过母线规格，出格是在进线柜、母联柜和电容器柜方案中多见； 

  （7）在预设主回路母线时要注意：三相主母线(穿墙式隔脱离关)在穿过柜体隔板时要思量到电畅路程经过过程时的涡流感应，在结构上应采取隔绝磁路的办法：在钢板上加豁口、用不锈钢板、用SMC绝缘板； 

  （8）对低压抽屉柜，当柜宽为800 mm时，预设母线出线位置时，注意要留出接一次出线电缆的空间，在审核一次体系图或者在技能交底时要注意各出线回路主电缆的规格； 

  （9）按照柜体的宽度或者深度尺寸、母线的规格和母线的绝缘要求，要不错选用母线穿墙套管或者母线夹的规格和开孔尺寸； 

  （10）柜内主、支母线都为铜母线而穿墙套管中的导体为铝时，则应明确：“母线塔接处要搪锡处理”； 

  （11）手车柜触头盒预设时(出格是在大电流柜预设)要注意：柜中的引下母线规格要与触头盒规格相般配，静触头的高度也要与引下母线规格相般配； 

  （12）在柜体主接地回路预设时，按照国标的要求： 接地母线和与之相毗连的导体剖面应能按路程经过过程铭牌上“定额短路开断电流”的87%来思量； 

  （13）对统一工程中的低压柜、高压环网柜和外购变压器柜，在按统一列安插时，为了便于高压柜与变压器柜、变压器柜与低压柜间的主母线的联接，要注意：变压器整柜的主母线位置尺寸应与环网柜和低压柜相组成一套； 

 5.9其他要求 

  （1）在柜内一次母线配置时要注意主、支母线“镀镍”的要求（如：药厂项目），母线的打造工艺复杂，出产成本高； 

  （2）在柜体出线方案中，当柜体放置在楼板上，主变压器在一楼时，出线侧的引下母线要用穿墙套管而不用电缆毗连，柜体出线方案要明确是电缆出线照旧母排出线。 

6开关柜内各相导体（母线）的相间与相对于地净距的要求(为海有意抬高度≤1000m的值) 

  对开关柜内各相导体（母线的相间与相对于地净距的要求参见表3所列。  

注：单纯以空气作为绝缘媒质的开关柜，柜内各相导体的相间与对地净距必须切合上表的距要求。 

7结论 

  母线在开关柜中发生故障时机较少，可是，一朝发生了母线故障，如：由于绝缘事故而引发的各种相间短路和单相接地短路，后果很是紧张，将会造成大平面或者物体表面的大的停电和粉碎供电体系的的不改变性别，母线的故障是电气装备中最紧张的故障之一。母线预设的合理性与否将直接瓜葛到整个主回路供电体系运行的靠患上住性的高低，在成套开关柜产物预设过程中要导致足够的重视。

三、高低压开关柜大电流温升超过标准：

大电流温升超过标准不是现在才重视,而是过去大电流柜使用较少，又是固定式柜占多数。现在握车柜（含中置柜）占主流，其散热是最最大的隐患。 

  1.温升是相对于值，与环境温度关系很小。只是低温时电导率高些，但对于结果影响甚微。 

  2.强迫风冷是没有办法的办法，这可不是啥子圣药妙药，反倒会有很大的隐患： 

  （1）风机是一长期运转的设备，本身就有其使用生存的年限，如不克不及带电更换，这直接影响柜子的使用； 

  （2）大电流柜要用多个风机分别安装在母线室、断路器室、电缆室，当大电流要穿过小电流馈出线柜时母线室按要求也要装风机，不然温升可能超过标准。但要同一时的运气转多个风时机使配电室紧张扬尘，灰尘对于绝缘件倒霉。KYN28A柜的母线室就很难装4根100×10的母线(4000A时长方形导体电流疏密程度只有1.0A/mm2),这说明在试验室里获得的结论并没有代表性。在内蒙古阿拉善盟某220kV变电站电抗赔偿柜不到3000A时柜体表面温度达80℃以上，紧张威吓运行安全，这就是馈线柜主母线载流能力不敷引起的。 

  （3）长期运转，风机转速降落、风道受阻都有可能使风量减低，使温升再次超过标准。 

  （4）引风机安装在断路器室的泄压口上，内部妨碍时不克不及泄压。 

  （5）风机运转时噪音很大，影响了运行人员对于异样声响的判别。 

  3.至于配电室内装空调的做法那就更不成取了，这是扬汤止沸： 

  （1）空调的运行成本高，尤其在大型变电站，容积要在5000W以上才可以； 

  （2）发热往往只在局部，整个环境温度降底，对于局部发热紧张的状态改善颇有限（空气的传导系数比力低），有可能变成绝缘变乱； 

  4.从底子上解决温升需要别人解答的题目要从以下方面思量： 

  （1）减小导电回路的长度，以削减发热容量积。但不是越短越好，要包管一定的散热平面或者物体表面的大才可； 

  （2）尽可能削减毗连点，每个毗连点的发热能相当于500~1000mm长导体的发热能。更为紧张的是：毗连点的接触好坏受报酬因数的影响，试验品当真做，卖品就不见得当真去做，材料也不见得与试验品同样。这就是试验经由过程可产品不克不及及格的缘故原由之一； 

  （3）GB3906-2006规定温升试验要与使用情况相同，就是要在样柜双侧隔热，这虽则严格些，但底子上还是上面所说的两项内容中的（2）条。 

  （4）提高热传导系数、开通对于畅通道、减低导体的集肤效应也是些经济实用的要领。