论文部分内容阅读
摘要：10kV开关柜是供配电系统中一个重要环节。它是将电能输送到用户的一个中转站。10kV开关柜是电气安装工程中关键一环。它安装的好坏是影响一个工程质量的重要部分。
关键词：10kV开关柜；安装；施工
中图分类号：TU992.05 文献标识码：A文章编号：
引言：
10kV高压开关柜广泛应用于变电站，其技术在近十年来有了较大进步。但是经过这几年的运行考验。无论在设计、安装和运行维护等方面存在着不同程度的问题，因此合理的安装，对于保证10kV 高压柜的正常运行、提高电力系统的运行可靠性和自动化程度都有重要意义。
1.10kV开关柜安装的要求
1.1关于柜体的结构要求。所有开关柜的壳体必须是金属外壳，并具有一定的机械强度，柜体内的断路器室，母线室，电缆室的上方均设有压力释放通道，二次线的敷设美观并便于检查。开关柜内所有一次电器元件的安装梁必须是金属的且应可靠接地。
1.2爬电距离。电力系统是供电部门的核心系统，用户往往追求高可靠性，在爬电距离方面对我们制造厂家提出了十分严格的要求，实践中我们要符合以下条件：高压开关柜中各组件及其支持绝缘件(纯瓷及有机绝缘件)的外绝缘爬电比距(高压电器组件外绝缘的爬电距离与额定电压之比)在Ⅱ级污秽对于纯瓷绝缘为18mm/kV，对于有机绝缘为20mm/kV。
1.3绝缘距离。由于10KV开关柜用于对三相交流电进行分配，因此相间及相对地之间必须保证一定的绝缘距离，否则会引起短路，对整个电力系统造成危害。故我们在设计开关柜必须满足一下绝缘距离的要求：1）在金属封闭高压开关柜中，采用非金属的绝缘隔板，以此来加强相间或相对地绝缘，达到缩小对绝缘距离的要求。2）使用热缩套管把高压带电导体整个热缩起来，10kV要确保绝缘距离不小于125mm。缺点是热缩套管同样存在绝缘老化的问题。随时间推移绝缘强度会降低。
1.4温升。电力系统开关柜中，各电器元件在正常工作时均有不同程度的发热，所以国标GB3906中，对于开关柜各组件的温升做出了明确的要求，即柜内各组件的温升不得超过该组件相应标准的规定，对于可触及的外壳和盖板的温升不得超过20K.主回路的温升在额定电流和频率下应遵守GB763《交流高压电器在长期工作时的发热》的规定。
1.5高压开关柜的接地。开关柜中各电器元件均为带电体，为了保证检修时人身的安全，各电器元件必须安全可靠接地。设计制造开关柜时必须做到以下几点：沿所有开关柜的宽度方向设有专用贯通的接地母线，该接地母线因与接地网相连；开关柜中各电器元件的接地必须与专用接地母线相连。
1.6五防联锁功能。开关柜能否可靠安全的运行，五防联锁是十分重要的，国家标准对开关柜的五防联锁有明确的要求，我们在设计制造开关柜时必须遵守以下原则：高压开关柜因具备防止误拉合断路器，防止带负荷分合隔离开关，防止带地刀闸（接地线）送电，防止带电合接地刀闸（挂接地线），防止误入带点间隔等五种防误措施。
2.施工过程与方法
2.1 与土建专业配合
基础型钢一般情况是现场制作，由土建完成。所以施工前应与土建专业协调，应对图纸所标注开关柜的尺寸与订货每台开关柜的尺寸进行核实，确认配电柜的安装位置，尺寸。预埋件是否正确、牢固。建筑物有无影响配电柜的安装、操作和检修。如有问题，应及时与土建和设计沟通。避免造成不必要的麻烦和浪费。我们在施工中就遇到过因设计有误，高压开关柜后部没有预留操作空间，无法接电缆和检修。最后导致基础地脚整体前移，高压开关柜也整体前移，造成延误工期和浪费。
2.2 基础施工
2.2.1 基础制作。首先对基础型钢进行校平，放在水泥基础上后，用水准仪进行测量，先测出型钢基础自然横放最高标高点然后把这点固定，再把其他个点标高固定于此标高相同即可，可以垫些垫铁电焊，全部标高调整好后复测一次，合格后，满焊加固，如果为了安装后能够更加美观，最好在土建专业确定室内地平最后标高，型钢底座的标高高出2 公分左右为宜。型钢底座水平误差应控制在3mm以内为宜。
2.2.2 接地。基础型钢的接地，每组型钢底座应不少于2 处的接地，接地材料选用50*5 镀锌扁钢直接与接地干线相连，接地干线的接地电阻应符合设计要求，因为高压柜内接地线要与接地线干线相连。型钢的内侧或接地扁钢上需焊接几组接地镀锌螺栓。
2.3 高压柜的安装
2.3.1 检查。高压柜进场之前应对电气室进行检查，常有的检查项目包括：屋顶、楼板是否施工完毕，是否有渗漏；室内抹灰是否完成，门窗是否完毕是否有损坏，门是否可以上锁等等。土建施工必须全部结束。
2.3.2 安装。高压柜进场时应对柜体进行相关检查，检查合格后方可进场安装。安装时应从一侧开始，先将高压柜按图纸位置依次摆放在型钢基础上，可以使用叉车或者滚杠来进行，移动过程中一定要设安全员，防止事故发生。当第一台高压柜放在型钢上试进行定位固定，然后其他柜依次运送，最后进行校正，偏差值应符合下表的规范，然后用连柜螺栓进行连柜，最后将柜与基础型钢点焊固定即可。如果基础型钢安装误差很小，高压柜的尺寸误差也非常小，高压柜放在槽钢上面就是可以满足相关规范要求。
2.3.3 母线桥的安装。母线桥的安装过程很简单，只要保证固定母线桥的拉杆的牢固性就可以了。
2.4 母线检查
2.4.1 检查。母线应按工程材料及设备进场的相关规定进行验收，母线表面应光洁、平整、竖直、不得有变形、裂纹、毛刺、热塑管不允许有开裂、划伤等现象。
2.4.2 预拼装。由于母线很多，一部分为双片母线，安装前应根据母线上的编号确定母线的位置。可以先将母线放在柜前，把整列母线依次按实际位置进行摆放，再对母线上的螺孔进行核查，保证螺栓孔的尺寸、位置与柜内连接处一一对应。因为高压柜的母线需要从侧面按次序穿入，如果中间某段母线上的孔的位置不符或者是尺寸不吻合，重新安装它都需要把之后母线全部拆除，所以母线在柜外的预拼是非常重要的。
2.4.3 安装。预拼完成后就可以进行柜内的组装，此过程中要注意在穿母线时避免母线上的绝缘护套刮损，影响绝缘。母线的安装应按母线的验收规范进行施工，注意螺栓的平垫、弹垫，螺栓的力矩等，施工时一定要注意施工人员所携带的小工具、螺栓螺帽等小件，防止从高压柜柜缝掉入高压柜内，如果不慎掉入高压柜内，应及时找到，并将其取出。
2.5 电缆敷设、接线
2.5.1 高压电缆。母线高压电缆头大体分为三种：a.热塑型;b.冷塑型;c.全绝缘可触摸型。电缆头的制作必须严格按工艺规范加工，否则影响质量。高压电缆固定和连接工作应在电缆试验结束并合格后方可进行。电缆固定是为避免接线端子承受电缆的拉直或张力。电缆固定的方法很多，如果电缆在电缆沟内用U型卡子固定，固定电缆时可以垫一块电缆皮以保护电缆。如果电缆在夹层内，可以固定在走线架上，电缆固定完毕后，将电缆头连接在出线端子上，用扭力扳手按规定力矩紧固即可。对于全绝缘电缆头一定图号硅脂，电缆头接好后，接好电缆的接地线，全绝缘电缆头上的接地线也一定要接好，最后将电缆穿线处封闭，防止鼠害。
2.5.2 控制电缆。控制电缆检查合格后方可敷设，敷设应仔细阅读图纸，选用合适的截面、芯数，一般情况下留有几芯作为备用，挂好电缆牌，每根线上穿好线号，排列整齐接到相对应的端子上，紧固牢靠。敷设时应注意控制电缆应从柜底部进入，柜间连线不得从两柜间的孔洞直接穿过，因为此孔洞为微机综合保护系统通讯线专门预留，其他电缆从此穿过可能会对综合保护系统形成干扰，所以施工时不要贪图方便省事，控制电缆头的制作和接线一定符合相关规范。
2.6 调试前的检查
调试前的检查很重要，因为高压系统对绝缘要求很高，很小的疏忽都可能导致设备的损坏。检查过程包括；地面、地沟内不得有杂物（电缆接线、土建垃圾等）；高压柜内不得有杂物、灰尘；其中母线室、高压电缆室及断路器室最后用吸塵器进行除灰；还要检查高压柜体的接地，柜门与柜体、断路器与柜体之间的接地连接是否牢固等。在以上内容都完成之后就可以进行高压柜的调试工作了。
3.结语
10kV开关柜的安装施工是一个复杂而又繁琐的过程，其间不免出现较难处理的具体问题，我深知通过一些文字的描述是不可能将这些问题迎刃而解的，那需要我们在遇到问题时，不断分析问题，深入研究，为今后更好地完成10kV开关柜的安装施工积累经验。
参考文献：
[1]输变电常用标准汇编.高压开关卷[M].中国标准出版社,2001.
[2]高压开关拒安装、调试、运行与维护手册[M].中国电力出版社，2005.
[3]成套电器技术[M].机械工业出版社，2005.
关键词：10kV开关柜；安装；施工
中图分类号：TU992.05 文献标识码：A文章编号：
引言：
10kV高压开关柜广泛应用于变电站，其技术在近十年来有了较大进步。但是经过这几年的运行考验。无论在设计、安装和运行维护等方面存在着不同程度的问题，因此合理的安装，对于保证10kV 高压柜的正常运行、提高电力系统的运行可靠性和自动化程度都有重要意义。
1.10kV开关柜安装的要求
1.1关于柜体的结构要求。所有开关柜的壳体必须是金属外壳，并具有一定的机械强度，柜体内的断路器室，母线室，电缆室的上方均设有压力释放通道，二次线的敷设美观并便于检查。开关柜内所有一次电器元件的安装梁必须是金属的且应可靠接地。
1.2爬电距离。电力系统是供电部门的核心系统，用户往往追求高可靠性，在爬电距离方面对我们制造厂家提出了十分严格的要求，实践中我们要符合以下条件：高压开关柜中各组件及其支持绝缘件(纯瓷及有机绝缘件)的外绝缘爬电比距(高压电器组件外绝缘的爬电距离与额定电压之比)在Ⅱ级污秽对于纯瓷绝缘为18mm/kV，对于有机绝缘为20mm/kV。
1.3绝缘距离。由于10KV开关柜用于对三相交流电进行分配，因此相间及相对地之间必须保证一定的绝缘距离，否则会引起短路，对整个电力系统造成危害。故我们在设计开关柜必须满足一下绝缘距离的要求：1）在金属封闭高压开关柜中，采用非金属的绝缘隔板，以此来加强相间或相对地绝缘，达到缩小对绝缘距离的要求。2）使用热缩套管把高压带电导体整个热缩起来，10kV要确保绝缘距离不小于125mm。缺点是热缩套管同样存在绝缘老化的问题。随时间推移绝缘强度会降低。
1.4温升。电力系统开关柜中，各电器元件在正常工作时均有不同程度的发热，所以国标GB3906中，对于开关柜各组件的温升做出了明确的要求，即柜内各组件的温升不得超过该组件相应标准的规定，对于可触及的外壳和盖板的温升不得超过20K.主回路的温升在额定电流和频率下应遵守GB763《交流高压电器在长期工作时的发热》的规定。
1.5高压开关柜的接地。开关柜中各电器元件均为带电体，为了保证检修时人身的安全，各电器元件必须安全可靠接地。设计制造开关柜时必须做到以下几点：沿所有开关柜的宽度方向设有专用贯通的接地母线，该接地母线因与接地网相连；开关柜中各电器元件的接地必须与专用接地母线相连。
1.6五防联锁功能。开关柜能否可靠安全的运行，五防联锁是十分重要的，国家标准对开关柜的五防联锁有明确的要求，我们在设计制造开关柜时必须遵守以下原则：高压开关柜因具备防止误拉合断路器，防止带负荷分合隔离开关，防止带地刀闸（接地线）送电，防止带电合接地刀闸（挂接地线），防止误入带点间隔等五种防误措施。
2.施工过程与方法
2.1 与土建专业配合
基础型钢一般情况是现场制作，由土建完成。所以施工前应与土建专业协调，应对图纸所标注开关柜的尺寸与订货每台开关柜的尺寸进行核实，确认配电柜的安装位置，尺寸。预埋件是否正确、牢固。建筑物有无影响配电柜的安装、操作和检修。如有问题，应及时与土建和设计沟通。避免造成不必要的麻烦和浪费。我们在施工中就遇到过因设计有误，高压开关柜后部没有预留操作空间，无法接电缆和检修。最后导致基础地脚整体前移，高压开关柜也整体前移，造成延误工期和浪费。
2.2 基础施工
2.2.1 基础制作。首先对基础型钢进行校平，放在水泥基础上后，用水准仪进行测量，先测出型钢基础自然横放最高标高点然后把这点固定，再把其他个点标高固定于此标高相同即可，可以垫些垫铁电焊，全部标高调整好后复测一次，合格后，满焊加固，如果为了安装后能够更加美观，最好在土建专业确定室内地平最后标高，型钢底座的标高高出2 公分左右为宜。型钢底座水平误差应控制在3mm以内为宜。
2.2.2 接地。基础型钢的接地，每组型钢底座应不少于2 处的接地，接地材料选用50*5 镀锌扁钢直接与接地干线相连，接地干线的接地电阻应符合设计要求，因为高压柜内接地线要与接地线干线相连。型钢的内侧或接地扁钢上需焊接几组接地镀锌螺栓。
2.3 高压柜的安装
2.3.1 检查。高压柜进场之前应对电气室进行检查，常有的检查项目包括：屋顶、楼板是否施工完毕，是否有渗漏；室内抹灰是否完成，门窗是否完毕是否有损坏，门是否可以上锁等等。土建施工必须全部结束。
2.3.2 安装。高压柜进场时应对柜体进行相关检查，检查合格后方可进场安装。安装时应从一侧开始，先将高压柜按图纸位置依次摆放在型钢基础上，可以使用叉车或者滚杠来进行，移动过程中一定要设安全员，防止事故发生。当第一台高压柜放在型钢上试进行定位固定，然后其他柜依次运送，最后进行校正，偏差值应符合下表的规范，然后用连柜螺栓进行连柜，最后将柜与基础型钢点焊固定即可。如果基础型钢安装误差很小，高压柜的尺寸误差也非常小，高压柜放在槽钢上面就是可以满足相关规范要求。
2.3.3 母线桥的安装。母线桥的安装过程很简单，只要保证固定母线桥的拉杆的牢固性就可以了。
2.4 母线检查
2.4.1 检查。母线应按工程材料及设备进场的相关规定进行验收，母线表面应光洁、平整、竖直、不得有变形、裂纹、毛刺、热塑管不允许有开裂、划伤等现象。
2.4.2 预拼装。由于母线很多，一部分为双片母线，安装前应根据母线上的编号确定母线的位置。可以先将母线放在柜前，把整列母线依次按实际位置进行摆放，再对母线上的螺孔进行核查，保证螺栓孔的尺寸、位置与柜内连接处一一对应。因为高压柜的母线需要从侧面按次序穿入，如果中间某段母线上的孔的位置不符或者是尺寸不吻合，重新安装它都需要把之后母线全部拆除，所以母线在柜外的预拼是非常重要的。
2.4.3 安装。预拼完成后就可以进行柜内的组装，此过程中要注意在穿母线时避免母线上的绝缘护套刮损，影响绝缘。母线的安装应按母线的验收规范进行施工，注意螺栓的平垫、弹垫，螺栓的力矩等，施工时一定要注意施工人员所携带的小工具、螺栓螺帽等小件，防止从高压柜柜缝掉入高压柜内，如果不慎掉入高压柜内，应及时找到，并将其取出。
2.5 电缆敷设、接线
2.5.1 高压电缆。母线高压电缆头大体分为三种：a.热塑型;b.冷塑型;c.全绝缘可触摸型。电缆头的制作必须严格按工艺规范加工，否则影响质量。高压电缆固定和连接工作应在电缆试验结束并合格后方可进行。电缆固定是为避免接线端子承受电缆的拉直或张力。电缆固定的方法很多，如果电缆在电缆沟内用U型卡子固定，固定电缆时可以垫一块电缆皮以保护电缆。如果电缆在夹层内，可以固定在走线架上，电缆固定完毕后，将电缆头连接在出线端子上，用扭力扳手按规定力矩紧固即可。对于全绝缘电缆头一定图号硅脂，电缆头接好后，接好电缆的接地线，全绝缘电缆头上的接地线也一定要接好，最后将电缆穿线处封闭，防止鼠害。
2.5.2 控制电缆。控制电缆检查合格后方可敷设，敷设应仔细阅读图纸，选用合适的截面、芯数，一般情况下留有几芯作为备用，挂好电缆牌，每根线上穿好线号，排列整齐接到相对应的端子上，紧固牢靠。敷设时应注意控制电缆应从柜底部进入，柜间连线不得从两柜间的孔洞直接穿过，因为此孔洞为微机综合保护系统通讯线专门预留，其他电缆从此穿过可能会对综合保护系统形成干扰，所以施工时不要贪图方便省事，控制电缆头的制作和接线一定符合相关规范。
2.6 调试前的检查
调试前的检查很重要，因为高压系统对绝缘要求很高，很小的疏忽都可能导致设备的损坏。检查过程包括；地面、地沟内不得有杂物（电缆接线、土建垃圾等）；高压柜内不得有杂物、灰尘；其中母线室、高压电缆室及断路器室最后用吸塵器进行除灰；还要检查高压柜体的接地，柜门与柜体、断路器与柜体之间的接地连接是否牢固等。在以上内容都完成之后就可以进行高压柜的调试工作了。
3.结语
10kV开关柜的安装施工是一个复杂而又繁琐的过程，其间不免出现较难处理的具体问题，我深知通过一些文字的描述是不可能将这些问题迎刃而解的，那需要我们在遇到问题时，不断分析问题，深入研究，为今后更好地完成10kV开关柜的安装施工积累经验。
参考文献：
[1]输变电常用标准汇编.高压开关卷[M].中国标准出版社,2001.
[2]高压开关拒安装、调试、运行与维护手册[M].中国电力出版社，2005.
[3]成套电器技术[M].机械工业出版社，2005.