IEC中压空气绝缘开关柜设计

IEC中压空气绝缘开关柜的设计，首先是结构布置，即每一个元件的位置，这决定了开关柜的整体性能以及后续的方案设计、产品的标准化和未来电流等级、工程设计的扩展，因此非常重要。

首先要设计开关柜一次方案中最为复杂，或者说是最典型方案，这个方案不一定是型式试验方案，应该比型式试验方案要复杂，而且是额定电流、短时耐受电流等级最大的那个。

?开关柜的设计需要考虑系统的通用性、扩展性，1250/3150/4000A 31.5/40kA，不同方案零件的通用型，布置的一致性，外观的一致性、泄压通风方案统一性等要一致。

 

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如最为复杂的方案是母线侧电流互感器、抽出式断路器、出线侧电流互感器、接地开关、下部出线侧电压互感器手车、避雷器、零序互感器，4000A 40kA，作为进线使用，这一方案在IEC市场上较为普遍。

结构设计就要先把这些元件放置在位，根据技术规范书要求，充分考虑如出线电缆高度是否有要求、出线侧电压互感器手车是否单独隔室带活门、风冷方式、单独泄压通道、后部采用封板还是门板、机械联锁什么要求等对结构的影响，系统性考虑开关柜的设计。

 

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考虑到运维方便及人机交互优化，断路器放在柜前中间位置，母线侧电流互感器有两种布置，一种为电流互感器位于触头盒正上部，母线从上部触头盒出来后直接向上与电流互感器连接，再有分支母线从互感器连接到主母线。这种方式需要加深柜体，主母线位置比较靠后，而有母线侧电流互感器的方案并不是非常多，因此铜排用量多，成本高。

另外一种方式是电流互感器位于触头盒后方，母线从触头盒出来向后走，再有母线从互感器与主母线连接，这种设计母线室高度大一些，节省铜排，主母线连接稍为不便。

和一般中置柜相似，出线侧电流互感器可以选择吊装，也可以选择背后部安装，由于还有接地开关，电压互感器手车等设备必须统筹布置电缆室，水平吊装一般电缆连接高度大，触头盒从来到电流互感器的铜排短，节省铜排，电流互感器的安装以及取出更换非常困难，互感器还可能阻挡电缆室泄压通道，特别是大电流四绕组的互感器长度大，柜子深度小的电流互感器会将泄压通道阻挡，延缓压力释放时间。

 

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背后竖装电流互感器，安装、接线、检修维护方便，铜排长度稍长，对于大柜深的铜排更长，造成浪费。

当然也有电流互感器安装在底板上，接地开关吊装，实现电缆接线高度大的目的。

接地开关安装位置也有两种，一种是触头盒安装板背后安装，采用伞齿轮操作，尺寸紧凑，操作轴强度高，操作方便，接地开关状态也可以观察。

另外一种是安装在柜子最后，柜后操作轴很长，操作轴会造成变形从而增加操作力损坏，使操作困难，特别是经过动热稳定后触头分开困难。后部安装易于观察接地开关状态以及易于更换接地开关。

接地开关需要考虑电动力情况，以使电动力有利于关合、有利于承受动热稳定，即电动力的方向有利于合闸。

一般IEC标准电缆侧抽出式电压互感器与电缆室一体，没有单独的隔室。即没有触头盒和活门等，手车不一定要关门操作，因此不需要底盘车推进机构，手车需要有定位、锁定装置，以避免震动等影响。

电压互感器手车采用撞针形式直接与铜排撞击接触连接。