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1、浅谈中压开关柜的新技术一种全固体绝缘固定式开关柜1 前言中压开关柜引人我自电力系统已有 60 多年的历史，目前，它已得到广浑应用，并成为输配电不可缺少的重要电力设备。近几年随着市场经济的快速发展，用户对该类设备的性能要求也不断提高，除保证正常的输配电基本功能外，还提出了占地而积小、安全可靠性高、维护工作量少、环保适用性好等要求。影响该类设备性能发展的一个重要因素，是绝缘问题。由于 SF6 气体的绝缘强度约为空气的 3 倍，故 SF6 气体对开关设备管小型化很有效果。国外从上世纪 80 年代开始，就研发出了采用 SF6 气体作为绝缘介质的尺寸小、安全可靠性较高的该类产品，国内的一些研究单位和企业
2、近年来也开发成功了同类设备。然而因 SF6 气体使用后的环境问题，国际、国内一直不太提倡推广使用。因此，解决绝缘问题的另一个办法是采用固体绝缘技术。众所周知，环氧树脂固体绝缘的介电强度约为SF6 气体的 3 到 5 倍，因此，该技术对于开关设备的小型化更为有利。最近，中电联龙源电气联合体组织国内部分开关制造企业和使用单位联合开发出了一种采用固体绝缘技术的全固体绝缘固定式开关柜DXG-1 2(S )。该柜不使用 SF6 气体，体积比同类设备小约40、绝缘性能更为可靠，得到了专家和用户的一致认可；同时，该产品也是国内第一个桑用全固体绝缘技术、自主创新开发的新型开关设备。该柜的设计完全按照 IEC6
3、0298 和 GB3906，GB 1 1 022等最新标准的规定。该产品广泛应用于 l 2KV 三相交流 50Hz 的电力系统中，作为发电厂、变电所以及工矿企业接受配电之用，并具有控制、保护和检测等功能。2 设计思路 DXG-1 2(S)全固体绝缘开关柜的设计思想是：在符合产品相关标准的前提下，使用户在该设备安装后，见不到裸露的高压带电导体一减少因绝缘问题引起的担忧，并满足设备小型化、结构简单、安全可靠、方便维护(维护量少)等要求。为此，基于固体优良的绝缘性能，对柜内高压回路的导体均采用了固体材料新型环氧树脂进行包覆，同时，为便于设备内各元件的安装和维护，设计了各种集成式高压元件集成式母线连接
4、器、集成式固体绝缘隔离开关、集成式触头连接器等。 3 产品性能参数 DXG1 2(S)性能参数如下表所示表 DXG1 2(S)开关柜主要技术参数序号 项目 单位 参数 l 额定电压 kV 12 2 额定电流 A 1250，3l50 3 额定短路开断电流 kA 3 1.5， 40 4 额定短路关合电流(峰值) kA 80，lOO 5 额定动稳定电流(峰值) kA 80，lOO 6 4s 额定热稳定电流(峰值) kA 31.5，40 7 lmin 工频耐受电压 kV 42 8 雷电冲击耐受电压 kV 75 9 机械寿命(开关柜和断路器) 次 30000 1 O开关柜外形尺寸(宽*深*高) mm 6
5、00*1000*1850(630 一 1250A) 800*1000*2000(20003150A )4 结构简述 41 本柜按箱型固定式金属封闭结构设计，柜内配装了集成式母线连接器、集成式固体绝缘隔离开关、集成式触头连接器和永磁真空断路器等高压元件。42 本柜按功能特征分成仪表控制系统模块，集成式隔离开关模块，集成式真空断路器模块(包括集成式触头连接器、永磁真空断路器)，基座安装模块。基座安装模块，安装高度可调节，可实现现场快速安装。43 该柜额定电流为 630,-,3 1 50A，各种接线方案齐全。44 产品符合 IEC60298，GB3906，GB 1 1022 等最新标准的规定，外壳防
6、护等级为 IP3X 5 结构特点51 柜体 柜体结构采用模块化设计，易于标准化批量生产，且现场安装调试也方便。每个模块均以金属隔板分离，可阻止电弧的延伸，从而使可能产生的故障限制在每个模块范围内。除仪表控制系统模块外，其他模块均设有独立的泄压通道。开关柜门设计为可防止内部燃弧的结构，并可实现关门操作断路器。断路器、隔离开关及柜门之间的操作设计为强制性机械闭锁，满足“五防“功能。52 母线 该柜主母线及柜内高压导电元件全部采用固体材料包覆绝缘，看不到任何裸露高压带电体，绝缘可靠。主母线采用可伸缩的分段封闭绝缘母线联接器集成式母线联接器连接，能有效地防止母线故障事故蔓延，使用安全。53 集成式固体
7、绝缘隔离开关 531 该产品利用固体绝缘新技术，将可动件与不可动件采用不同的固体材料分别绝缘，并将主回路分支母线与隔离开关触头集成一体，是自主创新的新型隔离开关。532 该产品为合、分、接地三工位操作，透过观察窗可方便观察到开关位置状态，运行安全可靠。533 该产品零件少、结构简单；体积小、重量轻，是同类开关的二分之一；操作简单、方便，可实现寿命期内无需任何的维修和保养，达到免维护。54 永磁真空断路器541 该产品采用三相分离的固封极柱形式，真空灭弧室和高压导电回路采用环氧树脂浇注固封，可防止真空灭弧室绝缘受到环境的影响。固封极柱不仅构成断路器的相问及对地的绝缘介质，同时也是高压导电回路的安
8、装支架。542 真空断路器机构采用双稳态永磁操动机构，并有故障自动检测功能，可在线自动监视带电主回路电流故障，且可做出提示，分断故障线路，完全具备配电自动化的要求。机械寿命三万次以上。55 集成式触头连接器该产品便于断路器与电缆的连接，内部安置有电流互(传)感器、电压传感器。现代化的电压电流传感器可用于保护和测量。该类传感器可覆盖整个电流范围，包括从小额定电流到短路电流。56 电缆的连接采用预制的可触摸电缆接头，电缆安装不需在狭窄的柜内进行，安装迅速、省力、方便可靠。 57 各元件均采用正面插接式安装，符合人体工程学的要求，检修也较为方便。6 结束语61 DXG 一 1 2(S)全固体绝缘固定式开关柜是自主创新的一种新型开关设备，具有良好的市场潜力，随着电力工业的发展，其需求量将会不断增加。 62 集成式固体绝缘隔离开关、水磁真空断路器具有零部件少、可靠性高、寿命长等特点，符畲电力发展需要，在国内电力市场有着极大的优势和可观的市场需求。63 该柜由于采用固体绝缘，小型化设计，模块化结构，产品体积小、操作可靠、维护量少、安装调试方便，企业有利于批量生产，可有效缩短供货周期。64 本柜符合社会发展和用户需要，预期需求量大，将有很好的经济效益。
