(身份证号码:32032119930603xxxx)
摘要:在我国近年来城市不断发展建设的背景下,城市轨道交通在我国得到了蓬勃的发展。在城市轨道交通当中,直流隔离开关柜是非常重要的一项组成部分,能够实现直流电的分配、隔离以及输送,对轨道交通的稳定运行具有重要作用。在本文中,将就城市轨道交通的直流1500V隔离开关柜的绝缘配合进行一定的研究与分析。
关键词:城市轨道交通;直流1500V隔离开关柜;绝缘配合;
1 引言
在城市轨道交通运行中,直流1500V隔离开关柜是非常重要的组成部分,能够在对直流电隔离、输送以及分配等进行实现的基础上以自动、综合的方式实现对直流电供配系统的控制、保护以及监测。在以往应用当中,会在户外以直接的方式对操作机构箱以及隔离开关进行安装,由于将操作机构以及隔离开关在开关柜当中安装的方式较为可靠、安全,且在操作维护方面具有便利的特征,即使得目前隔离开关柜成为了用户经常应用的方式。而就目前来说,在开类型开关柜生产、设计方面还缺少统一的行业标准,在绝缘配合参数方面也存在缺乏情况,如果还是按照交流标准对其进行生产,则肯定不会获得好的运行效果。为了能够进一步提升其运行稳定性以及统一性,在此,我们根据欧盟EN 50123-1.2003标准为基础,在同国家相关标准绝缘参数结合的基础上对经济、可行且安全的开关柜绝缘配合参数进行确定。
2 主回路带电体及对地净空气距离
在欧盟标准当中,其对于主回路带电体对低净空气距离的规定如下表所示:
在上表中,A与A’为对地相间距离,B与B’为隔离断口距离。根据额定绝缘电压为OV4、3kV计算,B’则为52mm。此外,对于1500V开关柜来说,在实际设计当中可以对3.6V的标准进行参考。其中,3.6V至40.5V控制与开关设备在空气静距方面的规定如下表数据所示:
在实际对对地净空距离进行设计时,不仅需要保证其具有可靠、安全的特征,且需要从合理、经济性原则入手作出控制,并同城市轨道交通的重要性做好结合。从上述方面考虑后,选区75mm是较为合理的设计方式,即隔离断口为75×12=90mm。
3 爬电距离
爬电距离的值为设备最高工作电压同爬电比距间的乘积,其中,环境污染等级同爬电距离同漏电起痕指数的数值范围划分材料具有密切的联系。在GB3906-2006当中,其中对爬电比距进行进行了明确的说明,即爬电比距在14mm/kV以内,而爬电比距需要大于12mm/kV有机绝缘。而在欧盟标准当中,其对于爬电比距的规定则如下表所示:
在GB5582-93中,对爬电比距进行了规定:其中,当外绝缘污秽等级为0时,线路爬电比距需要在13.9以上,电站设备的爬电比距则需要在14.8以上;当外绝缘污秽等级为I时,线路爬电比距需要在16以上,电站设备爬电比距在16以上;当外绝缘污秽等级为II时,线路以及电站设备爬电比距需要在20以上;当外绝缘污秽等级为III时,线路同电站设备的爬电比距需要在25以上;当绝缘污秽等级为IV时,线路同电站设备的爬电比距需要在31以上。
对于直流1500V隔离开关柜来说,污染等级III级即能够对其运行需求进行满足,该等级即其所处环境具有一定的导电性污染,或因凝露情况的存在使原本较为干燥的非导电污染转变为导电性污染。材料方面,则需要按照II级进行考虑较为合适。在对上述标准进行联系发现,按照最高爬电比距计算时,1500V隔离开关柜最高工作电压为1800V,即有40×1.8等于72mm。而如果按照绝缘电压3000V进行计算,那么其结果则为120mm,当以该值应用为1500V隔离开关柜爬电距离时,其值则十分可靠。
4 雷电冲击与工频耐受电压
对于这部分参数而言,其由设备自身的最高工作电压确定。其中,直流1500V开关柜工频耐受以及雷电冲击耐受电压则可以根据欧盟标准或者GB/T 11022-1999进行确定。其中,GB/T当中对额定电压范围的制定为:在额定电压3.6V情况下,当额定短时工频耐受电压通用值为10时,隔离断口为12,当通用值18时,隔离断口为20。当额定雷电冲击耐受电压通用值为20时,隔离断口为23,当通用值为40时,隔离断口为46。在实际设计中,如果使用高档数据作为绝缘参数,那么则存在偏高的情况,对此,则可以在设计中选择其中较低一档。而在欧盟标准中,其绝缘等级的确定则如下表示:
通过上表数据可以发现,对于2.3kV以上级别,OV4类别是非常适合选择的,即选择该档作为开关柜绝缘参数进行应用。
5 结束语
隔离开关柜是现今城市轨道交通建设当中的重要内容,对轨道交通运行的稳定性具有重要的作用。在上文中,我们对城市轨道交通的直流1500V隔离开关柜的绝缘配合进行了一定的研究。通过对上文不同标准的对比以及分析,从运行经济性、可靠性、合理性以及安全性方面考虑,将1500V隔离开关柜绝缘配合参数设置如下:第一,系统电压1.5kV,额定绝缘电压3kV;第二,最高工作电压1.5kV,空气绝缘的隔离断口距离为90mm,通用值为75mm;第三,爬电距离120mm;第四,工频耐压隔离断口为11kV,通用值为9.2kV;第五,冲击耐压隔离断口为24kV,通用值20kV。上述参数即为较为合理的开关柜参数,能够较好的保持城市轨道交通的可靠、安全运行,能够有效避免轨道交通运行当中绝缘闪络问题的出现,具有较好的研究应用价值。
参考文献
[1]沈文韬.单三相组合式同相供电试验与改造方案研究[D].西南交通大学2016
[2]许江.高速铁路牵引变电所自动化系统工程设计与调试维护[D].西南交通大学2015
[3]张婷.兰州供电段牵引变电所模拟培训系统设计[D].西南交通大学2015
[4]吴晓婷.直流牵引变电所在交直流潮流计算中建模研究[D].北京交通大学2013
论文作者:刘尊华
论文发表刊物:《电力设备》2017年第3期
论文发表时间:2017/4/25
标签:开关柜论文; 断口论文; 电压论文; 轨道交通论文; 距离论文; 城市论文; 标准论文; 《电力设备》2017年第3期论文;