对于柜体结构,由于美标中压开关柜一次方案复杂,加之不同电流、不同开断能力等,不同应用组合很多,不建议像国内中置柜采用整块侧板结构,侧板结构需要根据不同一次布置设计非常多的侧板,不同一次方案需要生成上百种组合,设计、物料号非常多,而且后期工程设计工作量大,生产制造、装配都非常不便。
对于具备燃弧要求的,建议前柜模块化设计,后柜侧板式整体设计。前柜根据功能有不同模块,如1/2断路器隔室、1/4辅助手车隔室、1/2空隔室、1/4空隔室、1/4熔断器隔室等等。这样可以根据工程一次方案快速配置,模块化生产,不需要根据一次方案修改大侧板定制化设计。
后柜相对简单,不同一次方案的影响不大,根据常规方案,后柜组合不会超过10种。
开关柜整体采用框架结构设计对于非燃弧柜也是不错的选择,标准化通用型框架,根据功能模数孔设计,功能隔室采用L 型隔室框架结构,框架包括导轨、触头盒、活门、TOC、MOC、二次插头、接地触头等等部件,可以根据一次配置将功能隔室放置在需要的位置,而不需要重新更改框架本身。
15kV美标铠装开关柜不论电流大小,宽度一般都是36英寸,即914mm,功能手车、断路器手车的相间距10英寸,即254mm,对于1200A 2000A设计相对容易,而对于3000/4000A 则有些难度。
15kV要求的工频耐受电压36kV,雷电冲击耐受电压95kV,隔离断口工频耐受电压40kV,雷电冲击耐受电压105kV。
功能单元隔室的设计需要按照IEEE C37.20.2铠装开关柜标准和C37.04铠装开关柜用断路器标准,隔板厚度、开孔需要满足要求,由于美标开关柜一般采用低压穿心式电流互感器CT套在触头盒,在柜前安装和维护的要求,因此触头盒的设计选用非常重要,外径需要小于CT的内径,内径需要大于最大电流规格的一次触头外径。同时平衡温升和绝缘要求。
低压穿心式电流互感器按照C57.13标准,精度等级0.3级,保护绕组5P20,电流互感器一次电流从50到5000/6000A,二次电流5A。对于50:5这种小变比,标准对于精度和容量有定义,无需为了过高精度和过大容量而加大电流互感器外形尺寸,从而无法满足触头盒安装。电流互感器宽度一般是9.8英寸249mm,内径是6.5英寸165mm,也就是说触头盒外径不能大于160mm。
相同触头盒满足穿心式电流互感器安装的同时,大电流断路器一次触头需要小的外径,触头盒内径一般最大140mm,我们常规3150A断路器使用的梅花触头直径大于140mm,不能使用,需要小型化梅花触头,而且由于IEEE C37.20.2标准规定的温升上限是65k,比我们标准低10k,因此梅花触头需要具有更大的触头压力,更强的载流能力和更小的外径尺寸。
来源:会说电气