淺析KYN28A開關(guān)柜

劉新虎

（天水二一三電器有限公司，甘肅 天水 741001）

KYN28A型戶內(nèi)金屬鎧裝開關(guān)設(shè)備是在KYN28型戶內(nèi)金屬鎧裝開關(guān)設(shè)備的基礎(chǔ)上改進(jìn)升級(jí)后的產(chǎn)品，其自身的許多特征和優(yōu)點(diǎn)，逐漸被人們發(fā)現(xiàn)、認(rèn)可。現(xiàn)在，KYN28A開關(guān)柜已經(jīng)廣泛應(yīng)用在一些發(fā)電和配電行業(yè)，實(shí)現(xiàn)中壓線路和設(shè)備的控制、保護(hù)和檢測(cè)。

1 定義

2 技術(shù)參數(shù)

3 結(jié)構(gòu)特征

3.1 柜體外形及尺寸

表1

圖1

圖2

圖3

圖4

1）12kV及以下柜體

寬度A/mm 分支母線額定電流1600A以上 1000分支母線額定電流1600A以下 800高度B/mm 2365電纜進(jìn)出線 1500深度C/mm 架空進(jìn)出線 單相母線為三根時(shí) 1850單相母線為單根或兩根時(shí) 1800

2）15kV柜體

寬度A/mm 1000高度B/mm 2400深度C/mm 架空進(jìn)出線 2050電纜進(jìn)出線 1650

3.2 柜體結(jié)構(gòu)

開關(guān)柜由固定的柜體和可抽出部分（簡(jiǎn)稱手車）兩大部分組成，如上圖所示。開關(guān)柜被隔板分割成各個(gè)功能單元。柜體的外殼和各功能單元的隔板均采用敷鋁鋅鋼板拴接而成。它具有很強(qiáng)的抗腐蝕與抗氧化作用，并具有比同等鋼板高的機(jī)械強(qiáng)度。功能單元大體可分四部分組成，分別為母線室（A）、斷路器手車室（B）、電纜室（C）和繼電器儀表室（D）。每一單元外殼均接地。

1）母線室（A）

母線室的作用主要是承載主母線和本柜支母線的取電、送電。主母線與外殼之間通過穿墻套管隔離。同時(shí)，穿墻套管保證了柜與柜之間主母線的穩(wěn)定和暢通。分支母線一端與主母線搭接，另一端通過上靜觸頭盒與手車接通。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電器的容量和配電電流不斷增大，主母線的數(shù)量也逐漸增多。于是，主母線出現(xiàn)了“品”字形排列（圖1、4）和“1”字形排列（圖3）。當(dāng)主母線數(shù)量為1根或2根時(shí)，為了節(jié)省敷鋁鋅板材料，主母線一般按“品”字形排列，但也可按“1”字形排列。但是，如果主母線為3根，主母線必須按“1”字形排列。因“1”字形排列時(shí)，為了保證電氣間隙和爬電距離，對(duì)母線室進(jìn)行了加高，這樣，就形成了行業(yè)里面常說的一個(gè)名詞——“等高柜”（圖3）。

2）斷路器手車室（B）

斷路器手車室就是專門安放手車的功能單元。一般情況下，斷路器手車室可安放的手車分為斷路器手車、計(jì)量手車、電壓互感器手車（PT手車）、接觸器手車（FC手車）和隔離手車。相同規(guī)格的手車可以完全互換。手車的上觸頭通過活板（活門）與上靜觸頭盒接通，下觸頭通過活板（活門）與下靜觸頭盒接通。手車的進(jìn)出移動(dòng)通過下面的可抽出式水平隔板，結(jié)合正面的搖把進(jìn)行。根據(jù)移動(dòng)位置的不同，斷路器的行程可分為隔離位置、試驗(yàn)位置和工作位置。并在試驗(yàn)位置和工作位置裝設(shè)有鎖定裝置，以保證手車處于以上位置時(shí)不能隨便移動(dòng)，而移動(dòng)手車時(shí)必須要解除聯(lián)鎖。

3）電纜室（C）

電纜室因裝設(shè)進(jìn)出線電纜而得名。除了電纜外，電流互感器、接地刀、避雷器、零序電流互感器等電器元件全部安裝在電纜室。有時(shí)，電壓互感器手車或固定的電壓互感器也安裝在電纜室。電纜室在開關(guān)柜最下方，電器元件和電纜通過支母線與下靜觸頭接通。電纜室左右兩側(cè)設(shè)有控制小線槽，下邊裝設(shè)接地小母線排和電纜封板。

4）繼電器儀表室（D）

繼電器儀表室，亦稱低壓室，在斷路器手車室的前上方，因其內(nèi)部和面板上安裝繼電器、儀表及一些二次元器件而得名。通過其右上方的小線槽與柜頂?shù)男°~棒母線接通，提供開關(guān)柜所需的信號(hào)電源、控制電源和操作電源。

4 安全性

4.1 絕緣距離

1）電氣間隙

由于開關(guān)柜用于對(duì)三相交流電進(jìn)行分配,因此相間及相對(duì)地之間必須保證一定的距離, 否則會(huì)引起短路，對(duì)整個(gè)電力系統(tǒng)造成危害。單純以空氣作為絕緣介質(zhì)時(shí)，海拔在1000m范圍內(nèi)，電氣間隙要求如表2所示。

表2

2）爬電距離

對(duì)應(yīng)KYN28A開關(guān)柜設(shè)備，其相間和相對(duì)地的爬電距離比距如下：

（1）按照1類設(shè)計(jì)的KYN28A開關(guān)柜設(shè)備，電瓷為14mm/kV，有機(jī)絕緣為16mm/kV。

（2）按照2類設(shè)計(jì)的KYN28A開關(guān)柜設(shè)備，電瓷為18mm/kV，有機(jī)絕緣為20mm/kV。

4.2 電氣五防

1）防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)

斷路器、負(fù)荷開關(guān)、接觸器合閘狀態(tài)下不能操作隔離開關(guān)，這樣可以很大程度的減少拉弧造成設(shè)備的損傷。針對(duì)KYN28A開關(guān)柜而言，是指KYN28A開關(guān)柜在運(yùn)行狀態(tài)下，禁止搖出手車。

2）防止誤分、誤合斷路器、負(fù)荷開關(guān)、接觸器

只有操作指令與操作設(shè)備對(duì)應(yīng)才能對(duì)被操作設(shè)備操作，任何錯(cuò)誤違規(guī)的操作都將無法實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的操作。這在KYN28A開關(guān)柜中，二次控制元器件及保護(hù)線路設(shè)計(jì)中得到充分的考慮，在斷路器手車自身攜帶有防跳和閉鎖裝置，更多程度上遏制了誤操作。

3）防止接地開關(guān)處于閉合位置時(shí)關(guān)合斷路器、負(fù)荷開關(guān)

只有當(dāng)接地開關(guān)處于分閘狀態(tài)，才能合隔離開關(guān)或手車才能進(jìn)至工作位置，才能操作斷路器、分荷開關(guān)閉合。這一點(diǎn)在KYN28A機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用機(jī)械聯(lián)鎖和電氣聯(lián)鎖的方法來實(shí)現(xiàn)。

4）防止在帶電時(shí)誤合接地開關(guān)

只有在斷路器分閘狀態(tài)，才能操作隔離開關(guān)或手車才能從工作位置退至試驗(yàn)位置，才能合上接地開關(guān)。這一點(diǎn)在KYN28A機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)采用機(jī)械聯(lián)鎖的方法來實(shí)現(xiàn)。

5）防止誤入帶電室

只有隔室不帶電時(shí)，才能開門進(jìn)入隔室。這一點(diǎn)在KYN28A開關(guān)柜設(shè)計(jì)時(shí)，一般采用電纜室及后門裝設(shè)電磁鎖的辦法來實(shí)現(xiàn)。對(duì)裝設(shè)接地刀的開關(guān)柜，因接地刀在操作傳動(dòng)機(jī)構(gòu)中已經(jīng)考慮到這個(gè)問題，分閘位置時(shí)開關(guān)柜電纜室及后門打不開。因此，在裝設(shè)接地刀的 KYN28A開關(guān)柜可以不裝設(shè)電磁鎖。

4.3 故障泄壓

在手車室、母線室和電纜室的上方均設(shè)有壓力釋放裝置，當(dāng)斷路器和母線發(fā)生內(nèi)部故障電弧時(shí)，伴隨電弧的出現(xiàn)，開關(guān)柜內(nèi)部氣壓升高，裝設(shè)在門上的特殊密封圈把柜前面密封起來，頂部安裝的壓力釋放金屬板將被自動(dòng)打開，釋放壓力和排泄氣體，這樣確保了操作人員和開關(guān)柜設(shè)備的安全。

4.4 除濕裝置

KYN28A開關(guān)柜一般安裝于建筑物的一層或地下室。很少通風(fēng)，更見不到陽光。室內(nèi)一般濕度較大，個(gè)別地區(qū)甚至?xí)霈F(xiàn)凝露，給電氣的安全運(yùn)行帶來很大的威脅。為了避免這些情況造成的影響，KYN28A開關(guān)柜在設(shè)計(jì)時(shí)加設(shè)了溫濕度控制裝置，一旦出現(xiàn)上述情況，分別安裝在斷路器手車室和電纜室的加熱器將立刻自動(dòng)起動(dòng)，加熱除濕，以保證KYN28A開關(guān)柜的運(yùn)行安全。

4.5 運(yùn)行指示裝置

為了直觀地了解KYN28A開關(guān)柜的運(yùn)行情況，防止誤操作，在KYN28A開關(guān)柜的面板上裝有開關(guān)狀態(tài)綜合指示儀，電源、除濕裝置運(yùn)行狀態(tài)、手車的工作狀態(tài)及接地刀的工作位置顯示得一目了然。站在柜前，通過運(yùn)行指示裝置，KYN28A開關(guān)柜的工作狀態(tài)掌握得一清二楚。

4.6 接地裝置

在電纜室內(nèi)單獨(dú)裝設(shè)40×8的接地銅排，該銅排能貫穿相鄰各柜，并與柜體良好接觸，同時(shí)供柜內(nèi)直接接地的元器件使用。由于KYN28A整個(gè)柜體采用敷鋁鋅板相拼聯(lián)，這樣使整個(gè)柜體都處在良好的接地狀態(tài)之中，確保運(yùn)行時(shí)操作人員觸及柜體安全。

5 設(shè)備安裝

KYN28A開關(guān)柜安裝基礎(chǔ)的施工應(yīng)符合“電力建設(shè)施工及驗(yàn)收技術(shù)規(guī)范”。 一般情況下分兩次澆灌混凝土。第一次為開關(guān)柜安裝結(jié)構(gòu)件，即角鋼、方鋼或槽鋼構(gòu)件安裝基礎(chǔ)。第二次澆灌混凝土面得補(bǔ)充層，一般厚度為 60mm，在澆灌混凝土補(bǔ)償層時(shí)混凝土高度應(yīng)低于構(gòu)件平面1～3mm。基礎(chǔ)構(gòu)架安裝時(shí)應(yīng)保證安裝質(zhì)量，構(gòu)架安裝的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為1m2公差為±1mm。為了保證開關(guān)柜基礎(chǔ)的施工合理、方便，施工單位應(yīng)提前掌握KYN28A開關(guān)柜設(shè)備的安裝尺寸。具體施工細(xì)節(jié)應(yīng)嚴(yán)格根據(jù)KYN28A開關(guān)柜設(shè)備安裝尺寸如圖5所示。

圖5 KYN28A開關(guān)柜設(shè)備安裝尺寸示意圖

表3

6 結(jié)論

初次接觸到KYN28A時(shí)，感覺它特別神秘，每個(gè)隔室隨著內(nèi)部安裝元器件的變化而有所不同，電氣方案更是千變?nèi)f化。隨著設(shè)計(jì)工作時(shí)間的推移，逐漸掌握了 KYN28A獨(dú)特的結(jié)構(gòu)和特性，才發(fā)現(xiàn)KYN28A開關(guān)柜有許許多多的優(yōu)點(diǎn)有待我們?nèi)ヌ剿骱退伎肌?/p>