杂谈：开关柜

开关柜即装有开关及其相关部件连接，安装在金属柜壳内的配电设备。主要有3.6-~40.5(72.5)kV中压开关柜，还有AC 1kV以下 DC1500(1800)V以下的低压开关柜。

对于高于72.5 kV的开关，由于电压比较高，做成柜式结构尺寸会非常庞大，因此一般主回路不会采用箱式结构，一般采用罐式结构，单独的操动机构箱和控制回路箱安装在主开关前部。

柜式结构保证了开关主回路的与外界的相对隔离，即保证了人员不会误进入带电体，以及小动物等异物进入，户外开关柜还可以阻止雨水等不能进入。又可以保证当开关出现故障时，或是回路出现短路等造成电弧故障时不会四处喷射，造成人身伤害财产损失。

 

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柜式结构具有自立式结构，方便运输、安装，尺寸紧凑，根据功能单元独立成柜，任何功能出现故障无法继续使用时，可以单独拆除替换新的柜体，特别是标准化定制开关柜，通过相同设计，超市化库存随时采用。

对于共箱式柜体，根据功能组合将相关功能单元、连接回路作为一个整体，简化了柜间组件及连接，功能整体性强，整体更换，内部空间大，散热好，维修方便。整体吊装、整体运输，减少了现场并柜安装等大量的工作，安装精度高，连接可靠性高，如发电机出口开关设备，以及新型电力路由器等设备，功能有机组合，不在局限于单独功能柜体结构设计，从而实现了一体化设计，空间利用率实现最大化。

 

低压开关柜更多的是功能配置，要求开关柜根据功能设计柜体，进线柜、母联隔离柜、马达出线柜、配电出线柜、无功补偿柜、有源滤波器、变频器柜等等，这些设备工作内容不同。为了实现操作、检修便利，出线柜设计成抽屉方式，即断路器、互感器等控制量测保护单元等安装在一个抽屉内，通过主回路接插件、辅助回路接插件和开关柜内部组件连接。

同样对于中压开关柜，由于断路器尺寸大，一般把断路器等功能单元做成手车形式，可以抽出柜体进行检修维护，断路器手车通过高压回路触头与主回路连接，电流互感器等安装在开关柜内部。不同于低压开关柜，中压开关柜一般只有一个断路器手车安装在开关柜高度方向的中部，即一般大家说的中置柜，而低压开关柜可以有几个框架断路器，或是出线回路抽屉。

 

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低压柜没有特殊的绝缘方式，不论是DC1800V还是其它电压等级，都是空气绝缘，基本上主流产品也是空气灭弧。中压开关柜则会对绝缘方式进行研究，从空气绝缘到油绝缘、气体绝缘、固体绝缘等多种方式，12kV空气净距是125mm，要求不论多大电流，开关柜都需要大于等于这一距离，那么空气绝缘开关柜尺寸就比较大，一般800mm宽。而将中压带电回路密封在气箱内部，并通过充有高绝缘强度的气体作为绝缘介质，净距仅需大于30mm即可，大幅减少了开关柜尺寸，12kV630开关柜宽度可以仅有325mm，实现了小型化。

对于大电流的开关柜，由于没有合适的即具有高绝缘强度，又具有高导热系数的介质，开关柜密封不利于热量散发，因此开关柜尺寸的区别就不是太大了，同样适用于低压柜，6300A的低压断路器开关柜宽度也需要1200mm，就是高发热决定的。