摘要：10kV高压开关柜在电力系统中的应用十分广泛，在电力系统中，对电能输送、分配作用是电力系统运行的重要设备，在实际应用过程中，因为电力用户的要求、开关柜的生产厂家不同，使得开关柜设计种类的繁多，使得设计产品的不一致，产品的质量不能进行有效控制，促使电力系统正常运行的稳定性不够。所以，我们需要加强对开关柜设计的优化和改进。下面就基于作者实际工作经验，简要的分析10kV高压开关柜的设计要点进行分析，以供借鉴。
关键词：10kV；高压开关柜；设计
Abstract：10 kv high-voltage switchgear and they are widely used in electric power system in power system，the effect on electric power transmission and distribution is an important equipment of power system operation，in the process of actual application，because the power of the user's requirements，switchgear manufacturer is different，make various kinds of switchgear design，makes the design product，can not effectively control the quality of product，make the normal operation of power system stability is not enough. So，we need to strengthen the optimization of switchgear design and improvement. Below are based on actual work experience，the author briefly analysis of 10 kv high-voltage switchgear design key points are analyzed，for your reference.
Keywords：10 kv；High voltage switchgear；design
前言
10kV高压开关柜是高压配电网的成套设备，高压开关柜设计合理性和加工质量对电力系统运行的可靠性和安全性有着影响，在开关柜设计阶段，我们必须结合有关设计经验，严格遵守其电力技术的标准，了解设计关键技术，进而设计出可靠、安全的开关柜。
1 10KV高压开关柜设计要点的分析
1.1安全净距
绝缘安全距离主要是指高压开关设计中需要注意的几点。它应不小于相关规定的安全距离，并应满足带电导体与其他金属安装板之间一定安全距离的要求。另外，带电三相导体还应保证与地面的一定绝缘安全距离，以保证上述两个方面的绝缘距离要求。确保电路不会因高压放电而短路。根据国家电网的功率标准和第18次对策，空气用作绝缘介质来关闭开关设备或控制设备。当海浪低于1000米时应用开关装置或控制装置，三相与相对地之间的空气绝缘距离不小于125mm。带电体与门之间的最小距离应小于155毫米。绝缘安全距离主要基于相关标准要求，并应用修正系数。在实际的施工和应用阶段，通常由安装开关设备的建筑工厂的有限建筑面积引起，并且一些开关柜的尺寸减小。在一定程度上造成开关柜内绝缘安全距离的不够，为对其问题进行处理，在实际设计过程中，我们需要使用由空气和绝缘板组成的复合绝缘材料作为电介质。由于绝缘隔板受到空气湿度的影响，空气的湿度大，并且隔板存在冷凝问题，导致绝缘隔板和带电导体的放电问题。为避免类似问题的出现，在开关柜的设计过程中，放置加热器、驱潮器，对内部的潮湿度进行有效控制。而且，随着绝缘隔离物继续变长，隔离物的老化问题也会发生，并且隔离物的强度和绝缘性也会降低。有必要定期进行检查和维护工作。
1.2爬电距离
在中国电力系统的不断发展下，中国电力系统用户根据绝缘污染等级和实验技术条件的要求，对系统可靠性提出了更高的要求。开关设备中的初级电路元件应满足相和相反相之间的绝缘，并且元件由绝缘元件支撑。绝缘应满足绝缘水平，并具有良好的绝缘水平，并具有良好的绝缘爬电距离。一般在正常环境中使用，污染程度主要是二级。≥18mm/kV（对瓷质绝缘）和≥20mm/kV（对有机绝缘）。在这个阶段，绝缘部件的制造商已经改变了绝缘部件的棚屋的高度，以增加爬电的安全距离。
在这个阶段，绝缘部件的制造商可以通过改变绝缘棚的数量和高度来增加爬电距离。然而，为了便于安装和后期维护，一般的绝缘部件安装尺寸是恒定的。在这个阶段，10kV高压开关设备的绝缘相对成熟。绝缘层的绝缘水平和爬电距离差别很大。控制绝缘的质量检查以提高绝缘的可靠性。
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1.3开关柜五防闭锁
为了保证电网的安全运行，确保设备和人体的安全，避免误操作，高压开关设备的五防锁设计在高压开关设备中更为重要。结合相关数据分析，已知负载拉动和闭合开关，使断路器不匹配，并且接地线被充电。使用接地线和隔离开关，工人错误地进入充电间隔是最可能发生的五种最不幸事件，也是最大的危害。所以，应该为开关设备提供出可靠地联锁、锁定的装置，保证了操作程序正确性，避免五种误操作的出现。
第一，防止负载分离、关闭。
第二，避免错误的分离，断路器、负载开关、接触器误操作等等。
第三，防止接地开关处在闭合的状态，或者是用接地线闭合断路器等。
第四，在电源进行接通的时候，避免接地线或者是接地开关的连接。
第五，避免误入带电间隔。
联锁装置分类：第一，机械主要包含机械联锁、程序锁、钥匙箱联锁。第二，电气的类别主要包含了电气联锁、高压带电显示设备、电磁锁。
2高压开关柜内部故障和压力释放设计
由于金属封闭开关柜内部元件的缺陷，或工作场所特别恶劣的环境引起的绝缘事故，机柜室内可能发生电弧，这称为内部故障。在发生内部故障时，必须首先确保人员的安全，其次，内部电弧应限制在尽可能小的范围内，而不影响附近的其他部件；当然，最重要的是避免内部故障的发生。
当金属封闭开关设备中的母线短路时，电弧释放的能量会加热气体，导致气体压力升高；其次，电弧在回路电力的作用下从母线的电源侧移动到负载侧。如果隔间或柜子没有紧密密封，加热和释放的气体将扩散到其他部件。事故范围将继续扩大，严重的情况下将影响整个金属封闭开关设备组。
3 10 kV开关柜中元器件的选取
3.1 开关柜主母线及分支母线
在选择母线规格的时候，我们应该保证母线能够符合额定电流要求，设计院需要在接线图中，明确的指出母线是符合额定电流值的，充分反映出技术协议的内容。在元件、设计开关设备的选择方面，我们需要确认母线规格是否满足相关要求，保持较大余量。
3.2 高压真空断路器
高压真空断路器在10 kV的高压开关设备中有着重要作用，主要体现在下面几点：第一，能够用以实现空载电流接通，而负载电流则是能够实现打开、关闭。第二，若是整个系统出现问题，设备能够实现和其他设备的配合，避免情况进一步扩大，对系统安全性机芯提升。第三，使用其设备能够利用防跳的继电器，促使系统能够起到防跳的作用。
3.3 电流互感器
为保证设备整体安全性，操作人员人身的安全，若是存在着绝缘损坏问题，因为高压将造成绕组的击穿1-2次。在有必要的话，应该将高压引导到地，保证绕组能够处在低电位的状态，有着接地设计，使得次级的绕组能够更加安全。但是需要注意的是，控制接地点准确的位置，促使其能够在K2端子接地，有必要的话，选择合理变压器，在连接时进行合理的使用。
3.4 电压互感器
在系统运行期间，初级绕组处于高压状态。在某种程度上，它威胁到操作者自身的安全并严重损坏这些设备。因此，为了确保二次电路能够及时将电流导向地，可以进行一系列接地设置。为了避免二次短路问题并避免对变压器造成短路损坏，我们需要在二次回路中安装保险丝并选择合适的接线方法，例如：V / V接线方式，“一字”接线方式和Y / Y接线方式等，并选择合理的变压器类型。
结束语：
总之，在现阶段10kV的高压开关柜在整个电力系统中占据着十分重要的部分，开关柜安全运行是保证电力系统安全运行的基础，在实际的开关柜设计阶段，除去注意所列的注意事项，更多的是学习行业专家的学术论著，积极总结设计经验，熟练的掌握电力技术标准，了解最新技术的标准，进而提升设计的水平。
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论文作者:彭仁
论文发表刊物:《电力设备》2019年第4期
论文发表时间:2019/7/5
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