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【摘 要】随着经济的飞速发展，城乡电网建设规模不断增大，给10KV高压开关柜等电气设备提出了更高要求。本文阐述了10kv高压开关柜的作用，并对其选型进行详细的探讨，以期为10kv高压开关柜的选型提供参考。
【关键词】10kv配电系统；高压开关；选型
目前国内市场10kv配电系统高压开关柜，其结构形式逐步从落手车式发展为中置手车式。这一行业技术人员来说，较多关注开关柜结构、电气性能、开关使用可靠性等。长期技术实践发现，生产厂家对中置手车式开关柜一个重要辅件――运转车设计重视不够，运转车结构设计不合理，操作性能不好，有些会导致断路器手车底盘车变形，使开关柜无法正常工作。本文就当前市场上主流中置柜运转车结构特点及优缺点加以分析，并对改进方法进行初步探讨。
1.引言
在电力系统中，l0kv高压开关柜的应用极其广泛。由于电力系统用户的需求五花八门，作为制造厂家，我们不得不针对用户的需求，为用户量身定做。这就要求我们必须真正深刻地理解相关的国家标准、部颁标准和标准柜型的设计要求。高压开关是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用，电压等级在3.6kv～550kv的电器产品，主要包括高压断路器、高压隔离开关与接地开关、高压负荷开关、高压自动重合与分段器，高压操作机构、高压防爆配电装置和高压开关柜等几大类。高压开关制造业是输变电设备制造业的重要组成部分，在整个电力工业中占有非常重要的地位。
2.目前主流运转车结构特点及性能比较
2、1主要结构型式。经了解，中置手车式高压柜运转车，主要基本类型有两种：螺杆式结构和挂钩式结构。螺杆式结构，主要体现：（1）螺杆实现运转车与柜体连接（2）螺杆传动，实现断路器手车从柜体内进出；（3）断路器手车运转车上升降由螺杆装置驱动。这种结构代表是西门子公司中置柜运转车。挂钩式结构，主要体现（1）挂钩和导向杆实现运转车与柜体连接（2）调节手轮，实现运转车导轨面与柜体内导轨面一致性调整（3）挂钩式运转车没有提升机构，需靠人力将断路器手车放置运转车或柜内，再运转车实现断路器手车进出。这种结构代表是abb公司中置柜运转车。
2、2优缺点对比相挂钩式运转车，螺杆式运转车提供了比较完善使用功能。但国内生产厂家选用螺杆式运转车并不普遍，主要原因是螺杆式运转车结构比较复杂，机加工零件较多，生产成本高，同时，与开关柜配套运转车所需数量较少，许多厂家并没有运转车上投入更多设计，重视不够。挂钩式运转车功能上不及螺杆式，但因其结构简单，易于加工制造，成本低廉，到了生产厂家广泛选用。，现场实践及对挂钩式运转车设计分析，发现目前常规挂钩式运转车均存一定缺陷，这种缺陷会对断路器手车造成潜损害，增加维护工作量，会引起非正常停电时间延长。下面，对当前主流挂钩式运转车缺陷进行了初步分析，并给出了一种可行改进方法，
3.常规挂钩式运转车结构分析
3、110kv高压开关柜的种类
当前市场上10kv高压开关柜类型较多，为了给配电网选择合适的10kv高压开关柜，应对市场上常见开关柜类型有个清晰的认识。固定式开关柜：该种类型的开关柜在厂矿、变电站中比较常用，柜的体积相对较大，内部空间充裕，因此隔离开关、电气元件的摆放不受约束，可根据实际情况进行改造。不过该类型的开关柜防护和封闭性能不强，相间短路故障发生率较高，已不能满足当前复杂电网的配电需求。箱式变电站：箱式变电站通常为箱体造型，其中紧凑的安装有高、低压变压器以及辅助设备。该类型的开关柜适合应用在外界相对较差以及负荷较小的环境中，不过当电网负荷较大时，其散热性能较差。HXGN负荷开关柜：当电网负荷较小且额定电流不超过630A时，常用HXGN负荷开关柜，其包括SF6、真空式充气式等类型，其中SF6负荷开关柜因电气元件较少，防护等级高、维护方便等优点，被广泛应用在新建电房中。手车中置式开关柜：该种类型的开关柜在10kv高压开关市场中受欢迎程度颇高，因其重要电器元件分布在手车上能够方便的抽出，所以与其他10kv高压开关柜相比，具有以下优点：首先，柜型体积较小。该类型开关柜由可移开部件和柜体构成，手车处于柜体中间位置，车柜设计合理配合密切，而且操作机和断路器有机的整合一起体积因此较小。另外，配备的机械连锁具有具有较高的可靠性；其次，维修难度较小。内部的断路器室、母线室、仪表室等均相互分开，彼此之间的影响较小，给维修和检测提供了较大便利；最后，配电稳定性高。柜中的钣金件均使用激光冲压机、折弯机配合相关工艺制造而成，并且具备相当完善的机械五防机构，大大提高了配电稳定性。
3、2运转车结构对实际使用影响。通过现场调查和分析对比，发现运转车结构对中置柜操作性能影响是渐进，影响巨大。其主要表现两个方面：（1）对操作性和使用安全性影响：这种影响产品交付前期影响并不显著，时间推移，影响越来越明显，运转车操作性和使用安全性大大降低。（2）对断路器手车影响：这种影响主撞击力造成，撞击力导致断路器手车车轮变形。安装及现场调试阶段，对断路器手车推拉操作次数最多，车轮变形往往是这一阶段出现。车轮变形导致手车推拉困难，会将断路器手车卡死运转车或柜体导轨内。是例行停电维修时出现此种故障，必然会延长停电时间，形成不能按时供电事故。统计发现，产品投运前，约有10%～20%手车轮存不同程度变形，每个工程中约有一、二台变形较大影响正常操作，需维修处理。
4.10kv高压开关柜的选型
选择10kv高压开关柜时应遵守一定选型原则，才能发挥其最大性能和优势。经过大量的实践10kv开关柜的选择应重点把握以下几点。首先，充分考虑配电网性质，根据配电系统的实际状况进行选择。例如在原有的基础上通过安装10kv高压开关柜辅助性控制配电网，此时可选择性能要求一般的类型即可；如果针对新建设的配电网，此时应结合配电网的规模大小、负荷特点选择质量可靠、深受欢迎的10kv高压开关柜；其次，结合用电参数进行选择。对用电参数进行准确的评估和计算，再在此基础上选择合适的开关柜，如对开关柜的性能要求较高，此时可首选考虑使用手车中置式开关柜。当对开关柜性能要求稍低时可选择SF6开关柜；最后，根据开关柜设置的环境进行选择。不同配电网中高压开关柜的安装位置存在较大差异，因此选型时应充分考虑配电室空间、环境湿度、温度等因素，结合各种类型10kv开关柜特点进行选择。例如，开关柜所处位置污染严重湿度较大时，应选择耐污秽和绝缘性能较强的开关柜，而固封绝缘式断路器就是不错的选择。另外，选择10kv高压开关柜时还应考虑投入资金、用电性质等因素，例如，投入资金比较充裕，在充分分析配电网其他因素的基础上可考虑选择手车中置式开关柜，否则可选择负荷或固定式开关柜。当配电网中某些负荷供电可靠性要求较高，即供电过程中不能出现停电或停电时间具有一定的限制时，此时可选择中置柜开关柜，因其具备较好的互换性能，因此供电保证性能较高。当然，针对10kv高压开关柜的选择除了考虑上述因素外，还应注重品牌和生产厂家。当前10kv高压开关柜市场竞争极其激烈，为了保证其优良性能尽量选择实力强，品牌口碑好的生产厂家的产品。
5.结语
通过试验和使用综合评价是：（1）改进成本：如上所述，与原结构相比，改进后并没有增加太多零件，新增成本相开关柜而言，可以忽略不计。另外，还可对已出厂运转车进行改造，提高运转车操作可靠性。（2）改进效果及用户反映：将改进后运转车交用户试用后，到了用户肯定，他们认为，操作可靠性、安全性、操作简便程度以及对断路器手车保护等各方面，均比原结构有较大提升。
参考文献：
[1]王树强.10KV配电系统高压开关柜结构设计改进[J].装备制造，2010，04：225.
[2]邱耿华.10kV配电开关柜设计原理及事故预防[J].机电信息，2011，21：97-98.
[3]柳春芳，赵洪，陈国智.10kV高压开关柜的选型及新产品的开发[J].机电工程技术，2002，02：13-15+64.
【关键词】10kv配电系统；高压开关；选型
目前国内市场10kv配电系统高压开关柜，其结构形式逐步从落手车式发展为中置手车式。这一行业技术人员来说，较多关注开关柜结构、电气性能、开关使用可靠性等。长期技术实践发现，生产厂家对中置手车式开关柜一个重要辅件――运转车设计重视不够，运转车结构设计不合理，操作性能不好，有些会导致断路器手车底盘车变形，使开关柜无法正常工作。本文就当前市场上主流中置柜运转车结构特点及优缺点加以分析，并对改进方法进行初步探讨。
1.引言
在电力系统中，l0kv高压开关柜的应用极其广泛。由于电力系统用户的需求五花八门，作为制造厂家，我们不得不针对用户的需求，为用户量身定做。这就要求我们必须真正深刻地理解相关的国家标准、部颁标准和标准柜型的设计要求。高压开关是指用于电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中起通断、控制或保护等作用，电压等级在3.6kv～550kv的电器产品，主要包括高压断路器、高压隔离开关与接地开关、高压负荷开关、高压自动重合与分段器，高压操作机构、高压防爆配电装置和高压开关柜等几大类。高压开关制造业是输变电设备制造业的重要组成部分，在整个电力工业中占有非常重要的地位。
2.目前主流运转车结构特点及性能比较
2、1主要结构型式。经了解，中置手车式高压柜运转车，主要基本类型有两种：螺杆式结构和挂钩式结构。螺杆式结构，主要体现：（1）螺杆实现运转车与柜体连接（2）螺杆传动，实现断路器手车从柜体内进出；（3）断路器手车运转车上升降由螺杆装置驱动。这种结构代表是西门子公司中置柜运转车。挂钩式结构，主要体现（1）挂钩和导向杆实现运转车与柜体连接（2）调节手轮，实现运转车导轨面与柜体内导轨面一致性调整（3）挂钩式运转车没有提升机构，需靠人力将断路器手车放置运转车或柜内，再运转车实现断路器手车进出。这种结构代表是abb公司中置柜运转车。
2、2优缺点对比相挂钩式运转车，螺杆式运转车提供了比较完善使用功能。但国内生产厂家选用螺杆式运转车并不普遍，主要原因是螺杆式运转车结构比较复杂，机加工零件较多，生产成本高，同时，与开关柜配套运转车所需数量较少，许多厂家并没有运转车上投入更多设计，重视不够。挂钩式运转车功能上不及螺杆式，但因其结构简单，易于加工制造，成本低廉，到了生产厂家广泛选用。，现场实践及对挂钩式运转车设计分析，发现目前常规挂钩式运转车均存一定缺陷，这种缺陷会对断路器手车造成潜损害，增加维护工作量，会引起非正常停电时间延长。下面，对当前主流挂钩式运转车缺陷进行了初步分析，并给出了一种可行改进方法，
3.常规挂钩式运转车结构分析
3、110kv高压开关柜的种类
当前市场上10kv高压开关柜类型较多，为了给配电网选择合适的10kv高压开关柜，应对市场上常见开关柜类型有个清晰的认识。固定式开关柜：该种类型的开关柜在厂矿、变电站中比较常用，柜的体积相对较大，内部空间充裕，因此隔离开关、电气元件的摆放不受约束，可根据实际情况进行改造。不过该类型的开关柜防护和封闭性能不强，相间短路故障发生率较高，已不能满足当前复杂电网的配电需求。箱式变电站：箱式变电站通常为箱体造型，其中紧凑的安装有高、低压变压器以及辅助设备。该类型的开关柜适合应用在外界相对较差以及负荷较小的环境中，不过当电网负荷较大时，其散热性能较差。HXGN负荷开关柜：当电网负荷较小且额定电流不超过630A时，常用HXGN负荷开关柜，其包括SF6、真空式充气式等类型，其中SF6负荷开关柜因电气元件较少，防护等级高、维护方便等优点，被广泛应用在新建电房中。手车中置式开关柜：该种类型的开关柜在10kv高压开关市场中受欢迎程度颇高，因其重要电器元件分布在手车上能够方便的抽出，所以与其他10kv高压开关柜相比，具有以下优点：首先，柜型体积较小。该类型开关柜由可移开部件和柜体构成，手车处于柜体中间位置，车柜设计合理配合密切，而且操作机和断路器有机的整合一起体积因此较小。另外，配备的机械连锁具有具有较高的可靠性；其次，维修难度较小。内部的断路器室、母线室、仪表室等均相互分开，彼此之间的影响较小，给维修和检测提供了较大便利；最后，配电稳定性高。柜中的钣金件均使用激光冲压机、折弯机配合相关工艺制造而成，并且具备相当完善的机械五防机构，大大提高了配电稳定性。
3、2运转车结构对实际使用影响。通过现场调查和分析对比，发现运转车结构对中置柜操作性能影响是渐进，影响巨大。其主要表现两个方面：（1）对操作性和使用安全性影响：这种影响产品交付前期影响并不显著，时间推移，影响越来越明显，运转车操作性和使用安全性大大降低。（2）对断路器手车影响：这种影响主撞击力造成，撞击力导致断路器手车车轮变形。安装及现场调试阶段，对断路器手车推拉操作次数最多，车轮变形往往是这一阶段出现。车轮变形导致手车推拉困难，会将断路器手车卡死运转车或柜体导轨内。是例行停电维修时出现此种故障，必然会延长停电时间，形成不能按时供电事故。统计发现，产品投运前，约有10%～20%手车轮存不同程度变形，每个工程中约有一、二台变形较大影响正常操作，需维修处理。
4.10kv高压开关柜的选型
选择10kv高压开关柜时应遵守一定选型原则，才能发挥其最大性能和优势。经过大量的实践10kv开关柜的选择应重点把握以下几点。首先，充分考虑配电网性质，根据配电系统的实际状况进行选择。例如在原有的基础上通过安装10kv高压开关柜辅助性控制配电网，此时可选择性能要求一般的类型即可；如果针对新建设的配电网，此时应结合配电网的规模大小、负荷特点选择质量可靠、深受欢迎的10kv高压开关柜；其次，结合用电参数进行选择。对用电参数进行准确的评估和计算，再在此基础上选择合适的开关柜，如对开关柜的性能要求较高，此时可首选考虑使用手车中置式开关柜。当对开关柜性能要求稍低时可选择SF6开关柜；最后，根据开关柜设置的环境进行选择。不同配电网中高压开关柜的安装位置存在较大差异，因此选型时应充分考虑配电室空间、环境湿度、温度等因素，结合各种类型10kv开关柜特点进行选择。例如，开关柜所处位置污染严重湿度较大时，应选择耐污秽和绝缘性能较强的开关柜，而固封绝缘式断路器就是不错的选择。另外，选择10kv高压开关柜时还应考虑投入资金、用电性质等因素，例如，投入资金比较充裕，在充分分析配电网其他因素的基础上可考虑选择手车中置式开关柜，否则可选择负荷或固定式开关柜。当配电网中某些负荷供电可靠性要求较高，即供电过程中不能出现停电或停电时间具有一定的限制时，此时可选择中置柜开关柜，因其具备较好的互换性能，因此供电保证性能较高。当然，针对10kv高压开关柜的选择除了考虑上述因素外，还应注重品牌和生产厂家。当前10kv高压开关柜市场竞争极其激烈，为了保证其优良性能尽量选择实力强，品牌口碑好的生产厂家的产品。
5.结语
通过试验和使用综合评价是：（1）改进成本：如上所述，与原结构相比，改进后并没有增加太多零件，新增成本相开关柜而言，可以忽略不计。另外，还可对已出厂运转车进行改造，提高运转车操作可靠性。（2）改进效果及用户反映：将改进后运转车交用户试用后，到了用户肯定，他们认为，操作可靠性、安全性、操作简便程度以及对断路器手车保护等各方面，均比原结构有较大提升。
参考文献：
[1]王树强.10KV配电系统高压开关柜结构设计改进[J].装备制造，2010，04：225.
[2]邱耿华.10kV配电开关柜设计原理及事故预防[J].机电信息，2011，21：97-98.
[3]柳春芳，赵洪，陈国智.10kV高压开关柜的选型及新产品的开发[J].机电工程技术，2002，02：13-15+64.