摘要：随着我国电力行业发展脚步的不断加快，社会各界对电网建设质量也提出了新的要求，除了要满足经济发展对电力的需求外，还要在此基础上实现经济、节能、安全、方便。中压配电柜作为电网建设的重要组成部分，该设备的科学开发与应用是未来电力企业发展的重点工作。基于此，本文主要以小型化中压配电柜为例，对其开发与应用现状进行探讨，以此来为我国电力行业的可持续发展提供参考。
关键词：小型化；中压配电柜；应用
随着我国科学技术的飞速发展，越来越多的先进技术和设备被应用到电网建设中，对各类电气设备的研发与应用也成为了电力技术人员的重要工作之一。小型化中压配电柜是电力系统中的重要设备，但随着电力系统对设备要求的不断提升，现如今应用的中压配电柜存在一些应用弊端，很难满足不断升级的电力系统需求，因此，对小型化中压配电柜的开发与应用至关重要，需要相关部门对其给予高度重视。
一、小型化中压配电柜研发内容
1、结构
一般来说，小型化中压配电柜主要由两部分组成，即柜体和可移开的中置式手车。其中，柜体又包含了主开关室、母线室、电缆室和低压室。就以往小型化中压配电柜的应用来看，其不仅可以满足各种接线方案，而且具有很强的扩展性。此外，高压部分零件具有较高的安全性能，容易维护，甚至可以免检修。在对中压配电柜的结构进行研发时，为了能够在保持上述结构优势的基础上，增加紧急手动分闸和关门操作动能两项功能，研发人员在产品结构设计时采用的是各个门室相互分离的模式，即每个门室都是一个独立的存在，并用隔板将相邻的开关设备隔开。同时，为了防止开关设备被电弧贯穿融化，还设置了空气缓冲层，以此来实现各个门室之间的有效拼接。
2、手车
手车由底盘，触臂、触指系统和控制线插头组成。手车的底盘用冷轧钢板和进口覆铝锌板经加工后铆焊而成。根据用途，手车可分为断路器手车、电压互感器手车、计量手车以及隔离手车等。
3、主开关室
主开关室是整个中压配电柜中比较关键的一部分，目前整体采用的是金属全封闭结构，并在其内部加入了特定的手车导轨，使其能够根据系统运行需要完成定位和移动。在日常设备管理与维护过程中，一旦手车被抽出或者停留在试验位置，活门会自动将主回路与手车隔离开，以此来保证工作人员不会因为触及到带电体而产生生命危险。
4、母线室
母线室的位置通常位于开关柜的后上方，目前多采用矩形母线。母线以高强度8.8级螺栓联接，螺栓上下都配有蝶形防松垫圈来对其进行保护，避免其由于松动而给设备的运行带来影响。在新时期电网建设需求的背景下，小型化中压配电柜的建设十分注重设备质量，因此在对主母线和分支母线进行覆盖保护时，选用的都是国外进口的高质量热缩套管，母线联接处螺栓用绝缘罩罩住，母线隔室内没有任何裸露的带电体。
5、电缆室
根据电力系统的运行需求，可以在电缆室中安装不同类型的设备，例如避雷器、电流互感器和电压互感器等。开关设备每相可以连接三根单芯电缆。为了便于施工操作和维修，要求电缆室与地面的距离不能低于700mm，且要能保证施工人员可以从开关柜的正面或后面进入电缆终端室。
6、低压室
低压室的安装可以根据需求采用传统和新型相结合的方式，即利用传统的综合控制方法和新型的保护装置来提高低压室的运行效果。在实际安装过程中，可以在低压室另外设置小母线支座，可以布置多达20根小母线。在底板装设的二次插件可与手车上的二次插件接通，以便在此室面板上操作，对手车及其上的设备进行各种测量、控制和保护。
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二、小型化中压配电柜的应用效益
小型化中压配电柜目前在电力系统中的应用已然十分广泛，就其应用效益来看，主要体现在三个方面，即经济效益、社会效益和生态效益。
1、经济效益
与传统配电柜相比，小型化中压配电柜具有很多优点，比如说免维护，可以大量节约维修成本；体积小，可以节省很多珍贵用地；安装简单方便，可以实现靠边安装；开关柜操作简单，不会有复杂操作；断路器模块更安全、更高效，同时具有智能化以及应用范围广等优势，最重要的是，小型化中压配电柜可以深入到终端用电用户，在满足电网运行需求的基础上，最大限度降低电能损耗，提高能源利用率。这样一来，不仅会给电力企业的发展带来了诸多经济效益，而且还能够节约铜资源和绝缘材料的应用，大幅度降低能源消耗。数据表明，在小型化中压配电柜投入应用至今，与以往同类产品相比，该产品不仅在体积方面节约了占地面积，而且在SF6气体回收经费方面也有很明显的差距。我国SF6开关年产量约几十万台，使用寿命大多为10年或20年，可以预见，在未来的时间里，将有一大部分设备报废。从国内的SF6气体回收装置的生产及需求数量来看，每年约需要70台左右，每台设备的价格在15--30万元不等，这将会是一笔不小的支出，所以，利用SF6气体回收经费来节约这笔开支具有现实意义。
2、社会效益
小型化中压配电柜的社会效益主要体现在安全性和可靠性两个方面。首先是安全性，这里所说的安全性有两个方面，一是系统运行本身的安全性和稳定性，二是运维人员的人身安全性。供电系统在运行过程中，加强了对于各类设备的维护、控制和管理，促使设备在运行时不会因为自身原因而致使设备产生故障，甚至威胁到整个电网的安全。此外，当前供电系统的运行和维护都是由现场工作人员负责的，设备的质量和功能必须满足对工作人员人身安全的保护，如果设备的应用会给运维人员带来生命安全的威胁，那么这类设备就不能被应用到新时期电力系统的见色号中，更无法适应我国构建和谐社会的基本要求。其次是可靠性，随着社会各界发展对电力系统要求的不断提高，因为设备本身运行的原因而造成用户断电现象被给予了高度重视。为了解决这一问题，在对设备进行选用的时候，格外注重设备的规格和功能是否达到了应用需求，一旦存在制造缺陷、装配缺陷或者由于装配不当而导致设备功能不能得到充分发挥，应及时给予解决，以此来保证电力系统运行的可靠性。
3、生态效益
从某种层面来看，小型化中压配电柜所带来的生态效益并不是直接效益，不能再短时间内看到明显的效果，但随着时间的推移，由此带来的经济效益也将愈发明显。首先，根据国家政府的倡导和哥本哈根气候会议方向，向低碳、节能减排方向发展新技术。对于中压配电柜而言采取复合绝缘技术，最大程度的减少了污染问题。其次，禁用SF6产品，换来的好处是长远的，避免重蹈“先污染再治理”且付出生态代价的覆辙。供电设备的现代化标志之一就是具有环保性。同时，产品的低损耗、高效率可以达到节能的效果，减少火力发电中煤的用量，减少燃煤时产生的 CO2、SO2的排放量。同时，因体积比现有同类产品小，少用大量电缆中的铜和金属材料，因此在节能、节材等方面也有望达到理想的效果。
结语：
综上所述，在社会经济发展的推动下，对电力系统进行不断优化与完善已经成为了电力企业重要的发展目标。小型化中压配电柜在研发过程中，致力于更加方便、安全、经济的开展电网建设，通过对各个设备的随意搭配组合，不仅提高了电网建设的整体质量，同时也实现了经济效益、社会效益以及生态效益的稳步提升，为我国电力行业的发展奠定了坚实的基础。
参考文献：
[1]陈泽银.小型化中压配电柜的开发与应用探讨[J].城市建设与理论研究,2014(31).
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[3]王晖,彭建光.中压配电柜的小型化[J].电气时代,2018(03).
论文作者:李志刚
论文发表刊物:《电力设备》2019年第21期
论文发表时间:2020/3/16
标签：手车论文; 中压论文; 配电柜论文; 设备论文; 母线论文; 电网论文; 电力系统论文; 《电力设备》2019年第21期论文;