小型化开关柜是IEC市场的普遍需求,如13.8(17.5)kV,1250A普遍尺寸宽度是600mm宽,高度2100mm,3150mm一般也只有900mm宽。36kV空气绝缘开关柜的宽度一般都是1000mm,电流最大到3150A,国内厂家会用40.5kV开关柜替代,普遍宽度尺寸是1400mm,高端客户很难接受。
那么如何设计小型化36kV开关柜呢?首先明确额定电压36kV对应的工频耐受电压是70kV,是GB 40.5kV 95kV工频耐受电压的74%,雷电冲击耐受电压是170kV,是GB 40.5kV 雷电冲击耐受电压185kV的92%。这样就可以针对性的设计开关柜了。
其实就断路器而言,一般相间距离275/300mm,极柱直径200mm,一般断路器车架宽度只有2×300+200=800mm,对于相间距更小的36kV断路器车架宽度可以更小。
如下相间距10英寸254mm,轮子间距712mm,就是说开关柜的宽度可以是1000mm,甚至更小。
常规的36kV断路器相间距275mm,断路器极柱全绝缘,触臂到触头全固体绝缘,只有触头尖部不绝缘。
前柜深度1000mm,断路器摇进深度360mm,意味着静触头到活门的距离300mm,折叠式活门机构打开活门需要30mm行程,梅花触头与静触头咬合深度30mm,为保证活门与静触头电气绝缘,采用GPO-3层压板,GPO-3中间压夹薄金属板,即绝缘,又满足PM铠装开关柜分隔类型。
触头盒
采用管型母线,空气净距极大缩小,特别是大直径管型母线,外径100mm、壁厚10mm管型母线载流量3150A。
RAYCHEM 型号BBIT 套管,矩形铜排相间净距140mm,相对地190mm,同时十分合理的给出了圆型母排所需间距要小于矩形铜排,采用圆管型母线相间净距只需大于100mm,相对地大于160mm即可,空气净距需要大于320mm。
管型母线的净距都可以满足上面要求,直径大电场更加趋于均匀,如3150A 100mm直径,相间空气距离275-100=175mm,大于热缩套管要求的最小距离,1000mm宽开关柜对地距离1000/2-275-50-4=171mm,大于160mm的要求。对于大电流的温升,首先开关柜紧凑,使用铜排长度小,发热量小,其次紧凑风道设计,有利于热量释放。
开关柜电缆室两侧及相间还会使用GPO-3绝缘板,实现双重保护,对于内部电弧故障,GPO-3绝缘板还可以阻止电弧扩大,减少对地电弧释放。电流互感器使用IEC 36kV互感器,尺寸小,功能满足IEC客户要求。此产品适用于国外IEC市场应用,国外客户认可热缩套管的绝缘方式,小型化更加满足需求。
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