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摘要：10kV高压开关柜在电力系统中应用比较广，在电力系统中主要用于对电能的输送和分配的作用，是电力系统运行的重要设备之一，在实际的应用中，由于电力用户要求和开关柜生产厂家的不同，造成开关柜的设计种类繁多，这就会带来设计产品的不一致，产品质量难以控制，最终将会导致电力系统的正常运行的控制不稳定，因此，统一并且不断改进开关柜的设计是非常值得的，本文就目前的开关柜设计注意要点，以及个人的设计体会进行探讨，以求共进。
关键词：10kV高压开关柜；设计；注意要点
110kV高压开关柜设计的注意要点
1.1绝缘间距
在进行绝缘间距的设置时，一定要认识到10kV高压开关柜是用于对三相交流电进行分配的。正因为如此，设计的过程中一定要做到保证相间的以及相对地之间保持一定距离的绝缘距离，这样就可以有效避免出现短路的现象，从而降低10kV高压开关柜给电力系统造成危害出现的概率。考虑这个绝缘距离时，如果以空气作为绝缘介质，并且海拔高度在1000m时，此时的相对地以及其相与相之间的间距应不小于125mm，在设计时可以利用以下方法进行必要的调节：1)插入一块绝缘隔板在二者的空气间隔中，从而可以缩小绝缘间距。在运用这种方法时，二者直接按的空气间距不小于60mm，所设置的绝缘间距应该放在正中间的位置，但是由于绝缘板易于老化，所使用的条件也受到一定的限制，使得这种方法的使用受到限制。2)用热缩套把高压带电导体套起来，在套的时候，应该保证绝缘间距大于100mm。这种方法与1中所说的方法的缺点类似，热缩套存在老化现象。在金属封闭高压开关柜中，采用非金属的绝缘隔板，以此来加强相间或相对地绝缘，达到缩小对绝缘距离的要求。当然这些方法都有缺点，缺点是绝缘隔板受使用环境影响很大，存在绝缘老化的问题。3)可以效仿国外的一种设计理念，即对带电导体进行改良以缩小绝缘间距，但是这种方法不符合我国现行的国标要求，因此还不被国内的一些用户接受。
1.2爬电间距
电力系统用户系统在运行的过程中具有非常强的可靠性，所以在操作的过程中一定要满足以下几个条件。开关柜当中各个组建和支撑绝缘件外缘绝缘爬电比距、如果是纯瓷器绝缘件通常是没千伏18毫米，如果是有机绝缘件通常是每千伏20毫米。所以在电力系统运行的过程中，一般的元件是无法满足这一要求的，所以我们在设计和施工的过程中需要把我们的需要详细的告知厂家，然后厂家按照我们的需求去制作和生产。厂家一般会选择增加裙边高度的方法，所以在选取元器件的过程中应该对裙边的高度和裙边的间距予以合理的控制，在筛选的过程中，一定要保证其施工的过程中，所有的环节必须要满足施工的要求，在比例方面不能过于悬殊。在对开关柜进行选择的时候我们也应该充分的注意到开关柜运行的状态，周围的环境会对其运行的状态产生较大的影响，所以必须要对周边的环境予以高度的重视，避免因为环境因素的影响而出现比较严重的安全隐患，在工作的过程中尤其应该重视对凝露现象的控制，所以我们在这一过程中可以添加一个自动控制加热器对温度进行有效的控制和调整。
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1.3五防连锁
为了保证电力网安全运行，确保设备和人身安全，防止误操作，高压开关设备“五防”闭锁设计在高压开关设备中尤为重要。统计表明，带负荷拉、合隔离开关，误分误合断路器，带电挂接地线(即往带电母线或设备主回路上挂接地线)，带接地线合隔离开关(即在母线或设备接地时合隔离开关)，工作人员误入带电间隔是最容易出现、危害也最大的五种误操作。因此，对开关设备要设置可靠的联锁和闭锁装置，以保证操作程序的正确性和防止以上五种误操作。这就是所谓的“五防”，即：(1)防止带负荷分、合隔离开关。(2)防止误分、误合断路器、负荷开关和接触器。(3)防止接地开关处在合闸位置时或带接地线关合断路器、负荷开关等。(4)防止带电时挂接地线或合接地开关。(5)防止误入带电间隔。常用的联锁装置可分为两大类：(1)机械类包括机械联锁装置、程序锁和钥匙盒联锁装置等。(2)电气类包括电气联锁、电磁锁和高压带电显示装置等。
2高压开关柜内部故障及压力释放设计
由于金属封闭开关设备柜内元器件的缺陷，或由于工作场所的环境特别恶劣引起的绝缘事故，可能导致柜体隔室内出现电弧，称为内部故障。出现内部故障时，首先要保证人身的安全，其次还要使内部电弧限制在尽可能小的范围内不致波及附近的其他部分；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内的母线短路时，电弧释放的能量加热气体，使气体压力升高；其次，电弧在回路电动力的作用下从母线的电源侧向负荷侧运动。如果隔室或柜体间密封不严，被加热和游离的气体还会扩散到其他部分，使事故范围不断扩大，严重时还会波及到整组的金属封闭开关设备。
金属封闭开关设备的内部故障问题日益受到重视，10kV开关柜的手车室、母线室、电缆室均需设计与外壳相同的防护等级的压力释放盖，压力释放盖通常采用一边铰链和一边尼龙螺栓的方式固定，同时压力释放盖的释放压力口要求朝向柜后和柜顶方向(即防止人身受到燃弧释放压力的危害)，压力释放盖在正常情况下为关闭状态，当突发燃弧的情况下释放盖能迅速打开，以便尽快释放压力，将事故降低到最小，所以一般要求压力释放装置能尽快地实现抑制故障，快速、安全地排出高温气体及燃烧微粒，并把电弧故障的内部效应限制在本隔室内，不致因燃弧或其他效应在外壳上造成穿孔和破坏接地系统。
结语
通过研究与探讨上述问题我们可以知道，开关柜在设计的过程中会遇到很多我们意想不到的问题，如何正确地分析与研究这些问题，从而妥善地解决这些问题将成为相关设计人员需要研究的重点。另外，在设计的过程中，不应一味地应用设计理论对之进行分析，更重要的是总结开关柜在设计过程中的经验，使开关柜的设计更加的经济、安全、高效，这样才能不断提高开关柜设计的水平。
参考文献:
[1]冯佳明，王森.10kV高压开关柜检修维护注意事项及故障实例分析[J].机电信息，2014，15：52-53.
论文作者:宋桦1,任军锋2
论文发表刊物:《电力设备》2017年第11期
论文发表时间:2017/8/7
标签：开关柜论文; 间距论文; 高压论文; 过程中论文; 压力论文; 联锁论文; 电弧论文; 《电力设备》2017年第11期论文;