24kV空气绝缘开关柜

24kV电压等级

20kV配电系统最初在苏州工业园区等园区使用，2005年后随着用电负荷激增，原有10kV系统已不能满足应用，20kV供电半径大，很多地区使用。

24kV的耐压等级比较特殊，最初想法是不更换电缆，把10kV开关设备更换成20kV产品，就可以增容，因此最初24kV开关柜的工频耐受电压和IEC标准一致，即50kV 1分钟，雷电冲击耐受电压95/125kV。江苏省电力公司2007年制定的企业标准《20kV交流金属封闭开关技术规范》20kV系统中性点接地方式为中性点经低电阻接地，定义的耐压等级如图所示。

IEC标准是中性点接地系统，而我国普遍采用的是中性点不接地系统，绝缘等级参照俄罗斯标准，电气设备的绝缘要求，是解决系统可能出现的过电压与限压措施之间矛盾的基础。配合问题如果处理适当，则可达到安全经济双重目的。IEC标准24kV， 工频耐受电压是50kV，雷电冲击耐压是 125kV，ABB ZS1，施耐德MC SET-4等24kV 断路器、开关柜等欧洲公司IEC产品齐全，由于工频电压较低，基本上与17.5kV结构类似，尺寸加大，一般800mm宽。早期用于苏州新加坡工业园的就是IEC产品，后来由于要求工频65kV因此IEC产品使用逐渐被国产替代。

IEEE标准额定电压是27kV，工频耐受电压是60kV，雷电冲击耐压是125kV，可以应用于22.9/24.9/25.8kV等电力系统电压， 25.8kV主要用于韩国，部分拉美地区采用27kV电压开关设备。IEEE 双层开关柜的设计也都是27kV电压等级。

随后GB/T 11022-2011 、 GB311.1-2012 都定义了绝缘水平。对于金属封闭开关设备不接地系统工频耐受电压65kV，雷电冲击耐受电压125kV。

早期国内24kV开关柜都是在10kV基础上放大一些尺寸，如电流互感器高度由220mm增加到280mm，绝缘子高度也由145mm增加到180mm，这是按照净距220mm，爬电比距20mm/kV，因此绝缘件的爬距大于等于480mm。早期的耐压标准也低，因此开关柜宽度和12kV一样，小电流800mm宽，大电流1000mm宽。 后来随着项目 普遍要求 65kV 工频耐压， 800mm宽开关柜 耐压水平不稳定。 因此很多厂家将 宽度统一为1000 mm 。

单纯以空气作为绝缘介质的金属封闭开关设备和控制设备，相间和相对地的最小空气间隙 24kV 应满足1 80mm ，以空气和绝缘板组成的复合绝缘作为绝缘介质的金属封闭开关设备和控制设备，带电体与绝缘板之间的最小空气间隙24kV应满足 45mm 。以空气和绝缘材料(热缩管除外)作为绝缘介质的金属封闭开关设备和控制设备应考虑绝缘材料的厚度、设计场强和老化，并应按照DL/T 593--2016 中 6.2.9 的要求进行凝露试验。最小空气间隙小于上述规定的，需通过凝露试验。

单纯的把触头盒、套管、绝缘子等加高加大不能满足要求，经常出现放电等问题。因此好的设计都是采用带均压屏蔽的绝缘件。

特别是穿墙套管，带金属均压屏蔽的套管电场强度明显降低，特别是三界面安装位置， 同时环氧表面的电场也增大，导致沿面放电的可能性较大。      。

采用屏蔽绝缘件，1000mm宽275mm相间距，对于24kV的耐压等级来说相对容易，断路器底盘车摇进距离300mm，机械联锁和12kV开关柜一致。