按照IEEE C37.20.2标准,北美开关柜有户内和户外两种形式,户外又分为带有操作走廊的户外箱式和不带操作走廊的户外开关柜。带走廊的户外开关柜基本和国内预制仓式结构相近,户内开关柜放在预制仓内,通过压力释放通道可以将内部电弧故障热效应是否到预制仓外部。带有维护通道,还可以安装其他电气设备,配有空调、照明等基础设施,完成安装接线等预制工作出厂,可以整体运输或分体运输现场拼接安装。
而不带走廊的就没有外箱了,而是基于开关柜本体,增加前部和顶部框架,用以安装前部门板,和顶部的防雨雪盖板,开关柜后部开关柜后盖板,增加密封条等措施满足NEMA 3R的防护等级即可。
美标开关柜本身尺寸较大,再单独加户外箱尺寸更大,不利于运输,而单独柜体配户外结构,单台或几台拼好运输,尺寸小,重量轻,安装方便。
NEMA 3R要求箱体承受外部固体异物进入带电体,防止雨雪进入,满足户外防腐蚀应用,一般盐雾试验要求大于600小时。
基本结构还是开关柜,打开柜门就可以操作、维护了,由于有保护、指示、操控等设备安装在开关柜上,因此前面多加一道门用于保护这些设备,而后面没有任何电器,无需防护,采用后盖板作为户外开关柜的外壳,通过密封条等密封,盖板拆掉就可以直接进入电缆室接触到高压母排及电缆了。
美标开关柜双层断路器或功能手车结构,非燃弧柜没有单独的仪表室,综保、指示等元件安装在断路器隔室门上,二次端子、微断、熔断器等元件安装在断路器隔室前部的上下左右空间内部,一般两侧安装端子排,上部安装微断或开关、接触器等装置,下部安装电源变压器、用于分闸的电容装置等。
因此打开户外开关柜的前门,可以对开关进行操控、状态检查。断路器的操作则需要打开断路器隔室的门。
采用钢板拼接结构户外应用设计,不采用型材等厚重材料,两台开关柜之间采用相互重叠覆盖的形式,顶部盖板设计和箱变类似,柜顶部前后有有通风孔,最外部盖板挡住防止雨水进入。
需要说明的是美标开关柜的使用环境温度最低为零下三十摄氏度,比IEC要求的最低温度还要低五摄氏度,一般来说需要试验验证低温下的工作性能,如润滑油脂是否会凝固等造成机构动作参数超出标准。
美标开关柜的底板一般要求采用防水的密封圈用于电缆的进入,开关柜电缆底板采用加厚铝板,根据现场电缆密封圈布置直径开孔。
由于可以直接露天放置,户外开关柜的应用比较广泛,工矿企业如化工厂,基础设施如购物中心,车载移动开关设施等都可以直接应用,一般底座施工好后,开关柜放上去接电缆即可。