做好柱上開(kāi)關(guān)安裝與選型技術(shù)

郭錦

【摘 要】近年來(lái)，伴隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，對(duì)電能的需求也快速增長(zhǎng)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展對(duì)配電網(wǎng)的要求越來(lái)越高。而柱上開(kāi)關(guān)作為配網(wǎng)自動(dòng)化系統(tǒng)的主要組成部分，柱上開(kāi)關(guān)的安裝與選型對(duì)于配電網(wǎng)運(yùn)行情況有著直接影響。本文主要闡述了柱上開(kāi)關(guān)設(shè)備安裝的作業(yè)流程，并在分析柱上開(kāi)關(guān)類(lèi)型、特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)不同控制方式下柱上開(kāi)關(guān)的選型進(jìn)行分析與探討，以期為我國(guó)配電自動(dòng)化建設(shè)中柱上開(kāi)關(guān)安裝技術(shù)的進(jìn)步提供理論指導(dǎo)。

【關(guān)鍵詞】柱上開(kāi)關(guān) 開(kāi)關(guān)選型 配電自動(dòng)化

1 柱上開(kāi)關(guān)安裝作業(yè)流程

柱上開(kāi)關(guān)設(shè)備安裝的作業(yè)流程如下：

（1）驗(yàn)電，掛地線(xiàn)：在驗(yàn)電前需確認(rèn)驗(yàn)電器良好，驗(yàn)電時(shí)必須按照先低壓后高壓、先下層后上層、先近側(cè)后遠(yuǎn)側(cè)的順序。掛地線(xiàn)時(shí)也必須按照先低壓后高壓、先下層后上層、先近側(cè)后遠(yuǎn)側(cè)的先后順序。在選擇成套接地線(xiàn)時(shí)，必須滿(mǎn)足裝設(shè)地點(diǎn)短路電流的要求，嚴(yán)禁使用纏繞法接地，裝設(shè)接地線(xiàn)同樣應(yīng)按照一定的先后順序，并保證接地連接的可靠性。

（2）組裝金具：組裝金具前應(yīng)保證表面光潔無(wú)缺陷，線(xiàn)夾可靈活轉(zhuǎn)動(dòng)，螺桿與螺母配合適當(dāng)；鍍鋅無(wú)銹蝕、剝落的情況。金具的傳遞應(yīng)使用繩索綁扎牢靠，橫擔(dān)與槽鋼安裝需要保證平整。通過(guò)螺栓進(jìn)行連接的構(gòu)件應(yīng)保證螺桿構(gòu)件面垂直，螺頭平面與構(gòu)件間緊密接觸，必須加墊圈的連接處，每端墊圈不應(yīng)超過(guò)2個(gè)。

（3）附件安裝：在避雷器、隔離刀閘安裝前應(yīng)先進(jìn)行外觀(guān)檢查，避雷器安裝需要保證絕緣子良好，安裝牢固，在與電氣部件相連時(shí)，不得對(duì)避雷器施加應(yīng)力，并必須保證接地電阻符合相關(guān)規(guī)定。隔離刀閘的安裝同樣應(yīng)保證絕緣子良好，操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作靈活，合閘時(shí)可緊密接觸，分閘時(shí)保證一定的間隙。

（4）開(kāi)關(guān)吊裝：在柱上開(kāi)關(guān)設(shè)備的吊裝過(guò)程中必須使用可靠的鋼絲繩索，并在吊運(yùn)過(guò)程中保持設(shè)備平衡，設(shè)備未安裝完畢前不得解除吊鉤。桿上中壓開(kāi)關(guān)在安裝前需要合適斷路器各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)，分和動(dòng)作均能實(shí)現(xiàn)，瓷件與套管均無(wú)滲漏現(xiàn)狀，開(kāi)關(guān)設(shè)備安裝牢固，水平傾斜度極小，且設(shè)備外殼實(shí)現(xiàn)可靠接地。

（5）連接引線(xiàn)：連接引線(xiàn)前檢查銅鋁端子有無(wú)缺陷，端子型號(hào)必須與導(dǎo)線(xiàn)相匹配，嚴(yán)禁掐斷線(xiàn)芯的連接方法，開(kāi)關(guān)端子接觸面必須保證緊密接觸。接地裝置地下部分采用焊接方式連接，采用螺栓連接保護(hù)接地線(xiàn)與設(shè)備的連接，螺栓連接應(yīng)加入彈性墊片。

（6）檢查驗(yàn)收：在開(kāi)關(guān)設(shè)備安裝結(jié)束后，需要檢查斷路器與引線(xiàn)的連接情況，三項(xiàng)引線(xiàn)間距離應(yīng)保持一致，斷路器接線(xiàn)端子應(yīng)避免受力。設(shè)備絕緣體無(wú)缺陷，保證斷路器與接地線(xiàn)連接緊密。

（7）清理工作現(xiàn)場(chǎng)：在開(kāi)關(guān)設(shè)備安裝完成后，首先應(yīng)按照先受電側(cè)后電源側(cè)、先上層后下層的順序拆除接地線(xiàn)。清理作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的工具設(shè)備，柱上開(kāi)關(guān)安裝工作結(jié)束。

2 柱上開(kāi)關(guān)的選型

柱上開(kāi)關(guān)是配自動(dòng)化系統(tǒng)核心組件，其性能直接決定著配電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與安全性，因此柱上開(kāi)關(guān)設(shè)備的選型就顯得尤為重要。下面筆者將在分析柱上開(kāi)關(guān)類(lèi)型、特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)不同控制方式下柱上開(kāi)關(guān)的選型進(jìn)行分析與探討。

2.1 柱上開(kāi)關(guān)設(shè)備的類(lèi)型

當(dāng)前市場(chǎng)上使用的柱上開(kāi)關(guān)設(shè)備類(lèi)型眾多，不同類(lèi)型開(kāi)關(guān)的特點(diǎn)存在較大差異，柱上開(kāi)關(guān)的分類(lèi)方法也比較多。柱上開(kāi)關(guān)安裝位置：桿頂式（見(jiàn)圖1）、幺二式兩類(lèi)（見(jiàn)圖2）；觸頭滅弧能力：斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)；絕緣介質(zhì)種類(lèi)：油絕緣、空氣絕緣、SF6絕緣；操作機(jī)構(gòu)：電磁操作機(jī)構(gòu)、彈簧操作機(jī)構(gòu)、永磁操作機(jī)構(gòu)；控制器功能：斷路器、重合器、分段器；出線(xiàn)套管材質(zhì)：瓷套管、硅橡膠套；柱上開(kāi)關(guān)產(chǎn)地：進(jìn)口開(kāi)關(guān)設(shè)備、國(guó)產(chǎn)開(kāi)關(guān)設(shè)備。

2.2 各類(lèi)開(kāi)關(guān)設(shè)備的特點(diǎn)分析

（1）進(jìn)口開(kāi)關(guān)設(shè)備：進(jìn)口開(kāi)關(guān)設(shè)備的電流互感器二次電流設(shè)計(jì)為1A；設(shè)備配有有專(zhuān)用的操作控制器，絕緣性能優(yōu)秀，但是成本較高，維修復(fù)雜。（2）國(guó)產(chǎn)開(kāi)關(guān)設(shè)備：根據(jù)國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)特點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)與制造，適用性強(qiáng)；但是制造工藝較為粗糙，多采用空氣絕緣，受環(huán)境變化影響較大，容易出現(xiàn)開(kāi)關(guān)誤動(dòng)、拒動(dòng)等故障，使用壽命較短。（3）斷路器：具備較強(qiáng)的滅弧能力，可關(guān)合、切斷故障電流，控制器含微機(jī)保護(hù)，能夠?qū)Ψ种Ь€(xiàn)路進(jìn)行有效保護(hù)。（4）重合器：重合器的開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)與斷路器相同，但具備三次以上的重合閘功能、相位判斷、程序恢復(fù)功能、運(yùn)行程序儲(chǔ)存功能、自主判斷功能、自動(dòng)化系統(tǒng)連接功能等，設(shè)備價(jià)格較為昂貴。（5）負(fù)荷開(kāi)關(guān)：能夠?qū)崿F(xiàn)關(guān)合故障電流、開(kāi)斷額定負(fù)荷電流等功能，主要包括真空滅弧與SF6滅弧兩種類(lèi)型，多用于配電線(xiàn)路的分段開(kāi)關(guān)，在搭配智能控制器后即可作為分段器使用。

2.3 各類(lèi)開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)分析

（1）電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)：該類(lèi)開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)的合閘電流大，且零部件多，結(jié)構(gòu)復(fù)雜；除電動(dòng)分、合閘外還可以手動(dòng)分閘操作，不能實(shí)現(xiàn)手動(dòng)合閘送電，在自動(dòng)化配電網(wǎng)建設(shè)中已經(jīng)被逐步淘汰。（2）永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)：永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)主要包括單穩(wěn)態(tài)與雙穩(wěn)態(tài)兩種類(lèi)型，該操作機(jī)構(gòu)的開(kāi)關(guān)狀態(tài)靠永久磁鐵的磁力保持，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、機(jī)械部件少、整體密封性好、穩(wěn)定性高等一系列優(yōu)點(diǎn)；但是，永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的控制器較為復(fù)雜，開(kāi)關(guān)使用的可靠性與安全性受電子控制器性能的影響，并且沒(méi)有設(shè)置手動(dòng)合閘手柄，在出現(xiàn)控制器故障時(shí)很難進(jìn)行處理。（3）彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)：進(jìn)口彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)具備極為優(yōu)異的整體性能，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、故障率低、功能完善等優(yōu)點(diǎn)，也是當(dāng)前最為先進(jìn)的開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)；但是國(guó)產(chǎn)彈簧操作機(jī)構(gòu)的整體性能還有待提升，設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，氣密性差、使用壽命較短。

2.4 不同控制方式下柱上開(kāi)關(guān)的選型

在柱上開(kāi)關(guān)的選型中，需要根據(jù)控制方式的差異分別進(jìn)行考慮：一是就地控制方式，該控制方式的線(xiàn)路短，分段少，可以?xún)?yōu)先考慮使用重合器，借助重合及動(dòng)作時(shí)限配合，實(shí)現(xiàn)故障區(qū)電路的自動(dòng)隔離以及非故障區(qū)的恢復(fù)用電。二是分布智能控制方式，可以選擇FTU+重合器或智能FTU+斷路器的開(kāi)關(guān)控制方式，F(xiàn)TU能夠通過(guò)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通訊對(duì)故障進(jìn)行識(shí)別與分析，實(shí)現(xiàn)故障區(qū)的隔離與非故障區(qū)的恢復(fù)供電。三是集中控制方式，可以采用分段用負(fù)荷開(kāi)關(guān)、分支用斷路器的方式來(lái)降低設(shè)備安裝與維護(hù)成本；該控制方式中，F(xiàn)TU將監(jiān)測(cè)信息直接傳輸至總服務(wù)器進(jìn)行全面分析，最終得出故障區(qū)并進(jìn)行自動(dòng)隔離，恢復(fù)非故障區(qū)供電；這種控制模式下隔離故障區(qū)段是在線(xiàn)路無(wú)電流、電壓的情況下進(jìn)行的，所以分段器完全可以采用負(fù)荷開(kāi)關(guān)降低成本。

3 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前柱上開(kāi)關(guān)設(shè)備的安裝需要按照驗(yàn)電、掛地線(xiàn)、組裝金具、開(kāi)關(guān)吊裝、連接引線(xiàn)、檢查驗(yàn)收、工作現(xiàn)場(chǎng)清理等幾個(gè)規(guī)范流程進(jìn)行。柱上開(kāi)關(guān)的類(lèi)型較多，在開(kāi)關(guān)設(shè)備的選型時(shí)應(yīng)注意以下幾個(gè)問(wèn)題：柱上斷路器、分段器均采用SF6氣體絕緣；開(kāi)關(guān)設(shè)備必須具備先進(jìn)的控制模式，操動(dòng)機(jī)構(gòu)應(yīng)選擇新型彈簧操動(dòng)模式。

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