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摘要：中压开关柜目前在我国广泛应用，但是开关柜的绝缘性能一直是其最为重要的性能指标，它与人的生命安全息息相关。本文简要分析了开关柜常用的绝缘的方法，并且列举了一些加强绝缘能力的方法，将会对中压开关柜的绝缘问题起到积极的指导作用。
关键词：绝缘；开关柜；组合；方案
Abstract: the medium voltage switchgear is widely used in our country at present, but the switchgear insulation performance has always been one of the most important aspects of its performance index, it is closely related to people's life safety, this paper briefly analyzes the switchgear of the insulation of the commonly used methods, and lists some methods of reinforced insulation ability to medium-voltage switchgear insulation problems play a positive role in guiding.
Key words: insulation; Switch cabinet; Combination; solution
中图分类号： P619.27文献标识码：A 文章编号：
开关柜是针对不同用途的接线方案，将一次、二次设备组合起来的一种成套配电设备，在发电厂和配电所中作为控制发电机，电力变压器和电力线路用，也可以控制电动机等的起动和保护作用，它里面装有开关设备、保护电器、监察测量仪表和母线等。一般情况下，我们将用于户内三相系统中、额定电压3～35 kV、频率50 Hz 的高压开关柜称为中压开关柜，人们对中压开关柜的性能进行衡量时，绝缘性能往往是最重要的一点。绝缘的作用是把不同电位的导体分隔开，使其在电气上不相连接，没有电流通过。良好的绝缘是保证设备正常运行的必要条件，也是防止触及带电体的基本措施。电气设备的绝缘应该符合相应的电压等级、环境条件和使用条件。电气设备的绝缘应能长时间耐受电气、机械等有害因素的作用而不失效。用作电气绝缘的材料的称为绝缘材料，这些材料通常具有很大的电阻率。从绝缘材料的电阻率来看，所谓绝缘不是绝对的，不过是电阻很高，电导很小而已。下面来介绍在中压开关柜中常用的绝缘方法。
1.中压电气柜常用绝缘方式介绍
1.1柜内气体绝缘方式
一般场合下，中压开关柜内采用空气作为绝缘材料。目前，我国在这方面的技术还不够成熟，在实际使用中，主要是参考国外的成熟技术进行实践，很多场合都在使用这种技术。但是，由于采用空气作为绝缘材料不符合我国在这方面的一些规相关定，因此在实际使用中存在着一些争议。在工作条件复杂的开关柜中，常常采用固体绝缘与电气强度较高的气体绝缘的组合。由绝缘子和电气强度较高的气体（SF6）间隙组成内绝缘。由于采用了封闭容器和电器强度较高的气体绝缘，使得绝缘性能在运行中基本上不发生改变，介质损耗小，结构简单，重量小，没有火灾危险，缩小了开关柜的尺寸。
1.2 柜内固体绝缘方式
即制造开关柜内部组件时采用固体绝缘件的绝缘方式。固体绝缘件的材料主要有绝缘漆、胶和熔敷粉末；电工用橡胶；陶瓷和玻璃制品等。一般固体绝缘与电极不能紧密接触，特别是电极形状复杂时，更难使两者紧密接触。但采用以环氧树脂为基础的热固性复合绝缘材料，这个问题可以得到消除。热固性材料在温度较低时为液态，可以进行浇铸，而与电极紧密接触，浇铸后加热使之固化变成固体绝缘。这种方法在开关柜的绝缘中也广泛使用
2 组合绝缘方式介绍
开关柜绝缘必须有一定的绝缘水平，既要有较高的短时电气强度（以短时试验电压来衡量），又要有足够的长期抗电性（耐局部放电性能好、介质损耗低）。此外，绝缘还应具有良好的耐热、抗热老化性能，承受各种机械负荷的能力和化学稳定性能。理论和经验都表明，在绝缘构成方案中，采用两种或者几种材料构成的组合绝缘，通过几种材料功能的互补，可使其具有更加完善的功能，更好地满足对绝缘提出的各项要求。下面将介绍几种常见的组合绝缘方式。
（一）固体与液体绝缘材料的组合
纸是内绝缘最常用的材料，但是纸最大的缺陷是具有孔隙性，除了它本身有孔隙性之外，纸缠绕在导体外面时候，纸层之间还有间隙。绝缘中出现空隙最容易发生局部放电，在局部放电作用下纸绝缘会元素老化失去作用。为了克服这一缺陷，采用油纸绝缘，让油代替空气充满纸绝缘中的空隙，可以大大提高绝缘的局部放电起始电压和绝缘的电气强度，特别是长期电气强度，从而提高绝缘水平。近年来的实践表明，用某些合成液体介质代替矿物绝缘油，具有更好的效果。电极表面的薄固体绝缘层可以限制泄露电流，阻止“小桥”的行成而提高工频击穿电压。采用厚绝缘层除了上述作用外，还可以承担一定的电压，使绝缘表面处油中最大电场强度降低，大大提高了间隙的工频击穿电压。
（二）为改善电场分布固体材料组成分阶绝缘
在中压开关柜的电缆中，电场分布是不均匀的，在电缆线芯附近电场强度比较高，沿径向方向愈向外电场愈低。由于电场分布不均匀，电缆绝缘的厚度势必加大，使电缆的性能变坏，价格提高。为了克服上述缺陷，采用不同介电常数的固体绝缘构成阶梯绝缘。靠近导线的内层绝缘采用介电常数高的固体绝缘介质，而外层则用介电常数低的介质，由于电场中电位位移量是连续的，介电常数高的材料电场强度低，因而可以改善电场分布，这种方法广泛得到应用。
（三）固体绝缘与半导体绝缘屏蔽层的配合
有些材料如聚乙烯等聚合合成材料和橡胶等，可以单独使用构成内绝缘。但它们与电极的接触不可能十分紧密，会留下容易产生局部放电的气隙，而降低绝缘的寿命。为克服这一缺陷，在与电极接触的绝缘表面加半导体屏蔽层，使电极与绝缘之间的气隙处于电极与半导电屏蔽的包围之中，其中场强几乎为零，局部放电现象得到消除。这在塑料电缆、橡皮电缆中得到应用，在中压开关柜电机线的主绝缘中也得到了应用。
3 加强中压开关柜的绝缘能力措施
从实践经验中我们可以知道，电器元件的正确安装和恰当的接线方法都能够对中压开关柜绝缘性能的提高产生积极的指导意义，下面将会从这两个方面进行叙述。
1.电器元件的安装
安装电气元件时，型号规格应该符合设计要求，质量要好，外观应该完好且附件整齐，排列整齐，固定牢固，密封良好，各电气应能单独拆装更换并且不影响其他电器及导线束的固定。发热元件应安装在散热良好的地方，两个发热元件之间的连接线应采用耐热导线或裸铜线套瓷管。熔断器的熔体规格、自动开关的整定值应符合设计要求。切换压板应接触良好，相邻压板间应有足够安全距离、切换时不应碰及相邻的压板，对于一段带电的切换压板，应使压板在断开的情况下，活动端不带电。信号回路的信号的呢过、电铃等应显示准确，工作可靠，外壳可靠接地。端子安装时，应该无损坏、固定牢固、绝缘良好。端子应该有序列号，端子排应便于更换且接线方便，离地高度最好大于350mm。回路电压超过400V者，端子板应具有足够的绝缘并且涂上红色标志。强弱电端子应当分开布置，当有困難时，应有明显标志并设空端子隔开或设加强绝缘的隔板。正、负电源之间以及经常带电的正电源与合闸或跳闸回路之间，以一个空端子隔开。电流回路应经过试验端子，其他需要断开的回路应该经过特色端子或试验端子。潮湿环境应当采用防潮端子。接线端子与导线截面应当相匹配，不应用小端子陪大截面导线。
2接线方法
连接柜上的可动部位的导线，应使用多股软导线，长度应该有适当的余量，结束应该外套塑料管等加强绝缘，在可动部分的两侧用用卡子固定。引入柜内的电缆应该排列整齐，编号清晰，避免交叉，并应该牢固固定，不得使端子排受力。铠装电缆在进入柜后，应该将钢带切断，钢带端部应扎紧，并将钢带接地。用于逻辑回路的控制电缆，应当采用屏蔽电缆，屏蔽层应按设计要求的方式接地。强弱电回路不应该使用同一根电缆，并应分别成束分开排量。
结论
开关柜绝缘性能的好坏和人的生命安全息息相关，国内目前虽然在这方面做了很多相关的工作，但是在实际的制造中，一些厂家处于成本的考虑，生产的中压开关柜还是达不到安全性要求，导致工程使用中存在安全事故隐患。各制造厂家在设计中，应该以人为本，重视开关柜的绝缘性能。
参考文献：
[1]王隽.中压开关柜绝缘方式和绝缘事故分析[J].绝缘材料.2011,35（17）：35-37.
[2]何国平.中压开关柜绝缘技术的分析与研究[J].机电信息.2012,36（6）：63-66.
关键词：绝缘；开关柜；组合；方案
Abstract: the medium voltage switchgear is widely used in our country at present, but the switchgear insulation performance has always been one of the most important aspects of its performance index, it is closely related to people's life safety, this paper briefly analyzes the switchgear of the insulation of the commonly used methods, and lists some methods of reinforced insulation ability to medium-voltage switchgear insulation problems play a positive role in guiding.
Key words: insulation; Switch cabinet; Combination; solution
中图分类号： P619.27文献标识码：A 文章编号：
开关柜是针对不同用途的接线方案，将一次、二次设备组合起来的一种成套配电设备，在发电厂和配电所中作为控制发电机，电力变压器和电力线路用，也可以控制电动机等的起动和保护作用，它里面装有开关设备、保护电器、监察测量仪表和母线等。一般情况下，我们将用于户内三相系统中、额定电压3～35 kV、频率50 Hz 的高压开关柜称为中压开关柜，人们对中压开关柜的性能进行衡量时，绝缘性能往往是最重要的一点。绝缘的作用是把不同电位的导体分隔开，使其在电气上不相连接，没有电流通过。良好的绝缘是保证设备正常运行的必要条件，也是防止触及带电体的基本措施。电气设备的绝缘应该符合相应的电压等级、环境条件和使用条件。电气设备的绝缘应能长时间耐受电气、机械等有害因素的作用而不失效。用作电气绝缘的材料的称为绝缘材料，这些材料通常具有很大的电阻率。从绝缘材料的电阻率来看，所谓绝缘不是绝对的，不过是电阻很高，电导很小而已。下面来介绍在中压开关柜中常用的绝缘方法。
1.中压电气柜常用绝缘方式介绍
1.1柜内气体绝缘方式
一般场合下，中压开关柜内采用空气作为绝缘材料。目前，我国在这方面的技术还不够成熟，在实际使用中，主要是参考国外的成熟技术进行实践，很多场合都在使用这种技术。但是，由于采用空气作为绝缘材料不符合我国在这方面的一些规相关定，因此在实际使用中存在着一些争议。在工作条件复杂的开关柜中，常常采用固体绝缘与电气强度较高的气体绝缘的组合。由绝缘子和电气强度较高的气体（SF6）间隙组成内绝缘。由于采用了封闭容器和电器强度较高的气体绝缘，使得绝缘性能在运行中基本上不发生改变，介质损耗小，结构简单，重量小，没有火灾危险，缩小了开关柜的尺寸。
1.2 柜内固体绝缘方式
即制造开关柜内部组件时采用固体绝缘件的绝缘方式。固体绝缘件的材料主要有绝缘漆、胶和熔敷粉末；电工用橡胶；陶瓷和玻璃制品等。一般固体绝缘与电极不能紧密接触，特别是电极形状复杂时，更难使两者紧密接触。但采用以环氧树脂为基础的热固性复合绝缘材料，这个问题可以得到消除。热固性材料在温度较低时为液态，可以进行浇铸，而与电极紧密接触，浇铸后加热使之固化变成固体绝缘。这种方法在开关柜的绝缘中也广泛使用
2 组合绝缘方式介绍
开关柜绝缘必须有一定的绝缘水平，既要有较高的短时电气强度（以短时试验电压来衡量），又要有足够的长期抗电性（耐局部放电性能好、介质损耗低）。此外，绝缘还应具有良好的耐热、抗热老化性能，承受各种机械负荷的能力和化学稳定性能。理论和经验都表明，在绝缘构成方案中，采用两种或者几种材料构成的组合绝缘，通过几种材料功能的互补，可使其具有更加完善的功能，更好地满足对绝缘提出的各项要求。下面将介绍几种常见的组合绝缘方式。
（一）固体与液体绝缘材料的组合
纸是内绝缘最常用的材料，但是纸最大的缺陷是具有孔隙性，除了它本身有孔隙性之外，纸缠绕在导体外面时候，纸层之间还有间隙。绝缘中出现空隙最容易发生局部放电，在局部放电作用下纸绝缘会元素老化失去作用。为了克服这一缺陷，采用油纸绝缘，让油代替空气充满纸绝缘中的空隙，可以大大提高绝缘的局部放电起始电压和绝缘的电气强度，特别是长期电气强度，从而提高绝缘水平。近年来的实践表明，用某些合成液体介质代替矿物绝缘油，具有更好的效果。电极表面的薄固体绝缘层可以限制泄露电流，阻止“小桥”的行成而提高工频击穿电压。采用厚绝缘层除了上述作用外，还可以承担一定的电压，使绝缘表面处油中最大电场强度降低，大大提高了间隙的工频击穿电压。
（二）为改善电场分布固体材料组成分阶绝缘
在中压开关柜的电缆中，电场分布是不均匀的，在电缆线芯附近电场强度比较高，沿径向方向愈向外电场愈低。由于电场分布不均匀，电缆绝缘的厚度势必加大，使电缆的性能变坏，价格提高。为了克服上述缺陷，采用不同介电常数的固体绝缘构成阶梯绝缘。靠近导线的内层绝缘采用介电常数高的固体绝缘介质，而外层则用介电常数低的介质，由于电场中电位位移量是连续的，介电常数高的材料电场强度低，因而可以改善电场分布，这种方法广泛得到应用。
（三）固体绝缘与半导体绝缘屏蔽层的配合
有些材料如聚乙烯等聚合合成材料和橡胶等，可以单独使用构成内绝缘。但它们与电极的接触不可能十分紧密，会留下容易产生局部放电的气隙，而降低绝缘的寿命。为克服这一缺陷，在与电极接触的绝缘表面加半导体屏蔽层，使电极与绝缘之间的气隙处于电极与半导电屏蔽的包围之中，其中场强几乎为零，局部放电现象得到消除。这在塑料电缆、橡皮电缆中得到应用，在中压开关柜电机线的主绝缘中也得到了应用。
3 加强中压开关柜的绝缘能力措施
从实践经验中我们可以知道，电器元件的正确安装和恰当的接线方法都能够对中压开关柜绝缘性能的提高产生积极的指导意义，下面将会从这两个方面进行叙述。
1.电器元件的安装
安装电气元件时，型号规格应该符合设计要求，质量要好，外观应该完好且附件整齐，排列整齐，固定牢固，密封良好，各电气应能单独拆装更换并且不影响其他电器及导线束的固定。发热元件应安装在散热良好的地方，两个发热元件之间的连接线应采用耐热导线或裸铜线套瓷管。熔断器的熔体规格、自动开关的整定值应符合设计要求。切换压板应接触良好，相邻压板间应有足够安全距离、切换时不应碰及相邻的压板，对于一段带电的切换压板，应使压板在断开的情况下，活动端不带电。信号回路的信号的呢过、电铃等应显示准确，工作可靠，外壳可靠接地。端子安装时，应该无损坏、固定牢固、绝缘良好。端子应该有序列号，端子排应便于更换且接线方便，离地高度最好大于350mm。回路电压超过400V者，端子板应具有足够的绝缘并且涂上红色标志。强弱电端子应当分开布置，当有困難时，应有明显标志并设空端子隔开或设加强绝缘的隔板。正、负电源之间以及经常带电的正电源与合闸或跳闸回路之间，以一个空端子隔开。电流回路应经过试验端子，其他需要断开的回路应该经过特色端子或试验端子。潮湿环境应当采用防潮端子。接线端子与导线截面应当相匹配，不应用小端子陪大截面导线。
2接线方法
连接柜上的可动部位的导线，应使用多股软导线，长度应该有适当的余量，结束应该外套塑料管等加强绝缘，在可动部分的两侧用用卡子固定。引入柜内的电缆应该排列整齐，编号清晰，避免交叉，并应该牢固固定，不得使端子排受力。铠装电缆在进入柜后，应该将钢带切断，钢带端部应扎紧，并将钢带接地。用于逻辑回路的控制电缆，应当采用屏蔽电缆，屏蔽层应按设计要求的方式接地。强弱电回路不应该使用同一根电缆，并应分别成束分开排量。
结论
开关柜绝缘性能的好坏和人的生命安全息息相关，国内目前虽然在这方面做了很多相关的工作，但是在实际的制造中，一些厂家处于成本的考虑，生产的中压开关柜还是达不到安全性要求，导致工程使用中存在安全事故隐患。各制造厂家在设计中，应该以人为本，重视开关柜的绝缘性能。
参考文献：
[1]王隽.中压开关柜绝缘方式和绝缘事故分析[J].绝缘材料.2011,35（17）：35-37.
[2]何国平.中压开关柜绝缘技术的分析与研究[J].机电信息.2012,36（6）：63-66.