高海拔中壓開關柜的設計
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高海拔中壓開關柜的設計
高海拔中壓開關柜的設計
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高海拔 中壓開關柜的設計
四川開 關廠 田 維
丁May t3
產廠家提供 的高原型產 品的外形及安裝尺 寸，提 出
0前言
表 2的數據，并以此作為高原型開關柜內一次元件的
隨 著 國 家工業 的迅猛發展和西部 大開發 的進程
安 裝 要 求 。
不斷加快，越來越多的中壓電器設備在西部高海拔
表 1 以空氣作為絕緣介質柜內各相導體間與對地凈距 /cm
地區有了更廣泛地使用。海拔高度的增加對 中壓 電
器設備在設計、制造、安裝和使用上與平原地區產品
40.5一
序號 額定電壓/kV 3.6 7.2 12(11.5) 24
}導體至接地間凈距 一
1 7.5 12.5 20 30
有較大區別。為保證 中壓電器設備在高海拔地區安
}不同相的導體之間的凈距 7.5 一一 10 一30
2 12.5 】8
全、可靠地運行，結合多年設計、制造及運行經驗， }導體至無孔遮攔間凈距 133
3 10.5 13 巧 5 21
一40
4 導體至網狀遮攔間凈距 17.5 20 22.5 28
闡述高海拔地區對 3.6一40.5kV電壓等級中壓開關柜
5 無遮攔裸導體至地板間凈距 237.5 240 242.5 248 260
的影響及要求。 6 需要不同時停電檢修無遮攔 187.5 190 129.5 198 210
裸導體之間的水平凈距
1 高海拔地區對中壓電器設備性能影響 7 出線套管至屋外通道地面間凈距 400 400 400 400 一400
注:海拔超過1000M時1,2 項值應按每升高1000M增大10%進行修正;3一6項值應
中壓 電 器設備正?？煽窟\行主要工況條件是帶 分 別增 加 飛或2項值的修正值
電部分與大地間的間隙(空氣或復合絕緣間隙)不能
相間、相對地空氣絕緣距離 /mm
被擊穿。通常條件下，間隙的擊穿電壓隨空氣壓力、
2500 300】 一 3500 } 4000
密度、濕度的降低而降低。在高海拔地區，太陽日間
蒸
絲
86
輻射強度較大，使電器設備的外絕緣發生老化，而晝
72
115
-
夜溫差通常也較大。在濕度較大的地區(濕度>40%O) 竺
144
405
345
如遇驟熱驟冷，極易在電器設備表面附著許多小水
珠，形成凝露，凝露一旦在介質表面形成，將提高發
(2 )加 大 爬電距離。
生沿面閃絡放電的幾率。同時，高海拔地區大多為經
長 期 的 試驗表明，絕緣介質的濕閃或污閃電壓
濟不發達地區。但隨著國家西部大開發進程的加快，
與其總的爬電距離之間有接近線性的關系，由此引
許多化工廠、鋼廠、水泥廠、電廠等將逐漸建立起來。
入爬電比距。GB3906-916 .4及 DL/T404-19976 .1.2對純
這樣，在經濟中心城市，又存在著大氣的污穢程度對
瓷及有機絕緣件的外絕緣
表3 爬電比距/mm/kV
中壓電器設備電氣性能的影響問題。大量的廠礦、企
爬 電比距及相應值 的應 用
德7'5-1-X4' 0"Ill, 純瓷 有機絕緣
業附近空氣中的塵污中含有高導電率的物質，由于
范圍規定如表 30
空氣作用將逐漸附著在電器設備絕緣介質表面。如
多 年 的 制造 和運 行 經 0 14 16
I 16 18
與前述 的凝露現象聯合作用時，將使沿面 閃絡放 電
驗表明，一般情況下，當海
Ll 18 20
注:爬電距離二最高電壓 、爬電比距
的幾率大為增加，從而造成電器設備的閃絡跳閘。長
拔高度 1000M 《H 《2000m
期的運行經驗指出，污閃最 為嚴重的大氣條件是霧、
時，開關柜內的一次元件可按照 II級污穢條件來設
露 、雪和毛毛雨。
計其外絕緣爬電比距，即瓷質為 18mm/kV，有機絕緣
2高海拔地區3.6-40.5kV中壓開關拒技術要求 為20mm/kV(個別污穢較重地區可按有機絕緣 25mm/
kV考慮)。一次元件通過采用全工況、加強型絕緣產
經 過 對 高海拔地 區中壓 電器設備性能影響的分
品后 因其外絕緣尺寸相對來說有一定的裕度，故完
析，結合多年來生產 3.6一40.5kV中壓開關柜的經驗，
全滿足此海拔高度條件運行要求。
現對其在設計 、制造時應注意的技術要求總結如下:
(3 )改 進 母排形狀，增大電極曲率半徑，防止尖
(1 )增 大 空氣間隙。
端放 電。
間 隙 擊 穿除與空氣的相對密度有關外， 與間隙
一 般 電 極 曲率半徑越大，周邊的電場分布越均
的距離也密切相關。因此 DL/T404一197(egv
勻，氣隙的擊穿電壓也越高。因此，在設計和制造中，
IEC298:1990)(戶內交流高壓開關柜訂貨技術條件))6.4.1
銅排應盡量選邊緣帶圓角的R型排(如在 KYN-40.5kV
中對電氣距離有明確規定，見表 to
柜中，母排全部采用經過硫化處理后的管形母線)。
基 于 此 ，結合 國內大多數元器件及絕緣材質生
同時還需盡可能地消除電極上的銳緣、棱角、焊縫、
收稿日期:2002-08-26
毛刺等，提高電極表面光潔度，消除局部場強。
2002年 12期 四區瑰;41
高海拔 中壓開關柜的設計
四川開 關廠 田 維
丁May t3
產廠家提供 的高原型產 品的外形及安裝尺 寸，提 出
0前言
表 2的數據，并以此作為高原型開關柜內一次元件的
隨 著 國 家工業 的迅猛發展和西部 大開發 的進程
安 裝 要 求 。
不斷加快，越來越多的中壓電器設備在西部高海拔
表 1 以空氣作為絕緣介質柜內各相導體間與對地凈距 /cm
地區有了更廣泛地使用。海拔高度的增加對 中壓 電
器設備在設計、制造、安裝和使用上與平原地區產品
40.5一
序號 額定電壓/kV 3.6 7.2 12(11.5) 24
}導體至接地間凈距 一
1 7.5 12.5 20 30
有較大區別。為保證 中壓電器設備在高海拔地區安
}不同相的導體之間的凈距 7.5 一一 10 一30
2 12.5 】8
全、可靠地運行，結合多年設計、制造及運行經驗， }導體至無孔遮攔間凈距 133
3 10.5 13 巧 5 21
一40
4 導體至網狀遮攔間凈距 17.5 20 22.5 28
闡述高海拔地區對 3.6一40.5kV電壓等級中壓開關柜
5 無遮攔裸導體至地板間凈距 237.5 240 242.5 248 260
的影響及要求。 6 需要不同時停電檢修無遮攔 187.5 190 129.5 198 210
裸導體之間的水平凈距
1 高海拔地區對中壓電器設備性能影響 7 出線套管至屋外通道地面間凈距 400 400 400 400 一400
注:海拔超過1000M時1,2 項值應按每升高1000M增大10%進行修正;3一6項值應
中壓 電 器設備正?？煽窟\行主要工況條件是帶 分 別增 加 飛或2項值的修正值
電部分與大地間的間隙(空氣或復合絕緣間隙)不能
相間、相對地空氣絕緣距離 /mm
被擊穿。通常條件下，間隙的擊穿電壓隨空氣壓力、
2500 300】 一 3500 } 4000
密度、濕度的降低而降低。在高海拔地區，太陽日間
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絲
86
輻射強度較大，使電器設備的外絕緣發生老化，而晝
72
115
-
夜溫差通常也較大。在濕度較大的地區(濕度>40%O) 竺
144
405
345
如遇驟熱驟冷，極易在電器設備表面附著許多小水
珠，形成凝露，凝露一旦在介質表面形成，將提高發
(2 )加 大 爬電距離。
生沿面閃絡放電的幾率。同時，高海拔地區大多為經
長 期 的 試驗表明，絕緣介質的濕閃或污閃電壓
濟不發達地區。但隨著國家西部大開發進程的加快，
與其總的爬電距離之間有接近線性的關系，由此引
許多化工廠、鋼廠、水泥廠、電廠等將逐漸建立起來。
入爬電比距。GB3906-916 .4及 DL/T404-19976 .1.2對純
這樣，在經濟中心城市，又存在著大氣的污穢程度對
瓷及有機絕緣件的外絕緣
表3 爬電比距/mm/kV
中壓電器設備電氣性能的影響問題。大量的廠礦、企
爬 電比距及相應值 的應 用
德7'5-1-X4' 0"Ill, 純瓷 有機絕緣
業附近空氣中的塵污中含有高導電率的物質，由于
范圍規定如表 30
空氣作用將逐漸附著在電器設備絕緣介質表面。如
多 年 的 制造 和運 行 經 0 14 16
I 16 18
與前述 的凝露現象聯合作用時，將使沿面 閃絡放 電
驗表明，一般情況下，當海
Ll 18 20
注:爬電距離二最高電壓 、爬電比距
的幾率大為增加，從而造成電器設備的閃絡跳閘。長
拔高度 1000M 《H 《2000m
期的運行經驗指出，污閃最 為嚴重的大氣條件是霧、
時，開關柜內的一次元件可按照 II級污穢條件來設
露 、雪和毛毛雨。
計其外絕緣爬電比距，即瓷質為 18mm/kV，有機絕緣
2高海拔地區3.6-40.5kV中壓開關拒技術要求 為20mm/kV(個別污穢較重地區可按有機絕緣 25mm/
kV考慮)。一次元件通過采用全工況、加強型絕緣產
經 過 對 高海拔地 區中壓 電器設備性能影響的分
品后 因其外絕緣尺寸相對來說有一定的裕度，故完
析，結合多年來生產 3.6一40.5kV中壓開關柜的經驗，
全滿足此海拔高度條件運行要求。
現對其在設計 、制造時應注意的技術要求總結如下:
(3 )改 進 母排形狀，增大電極曲率半徑，防止尖
(1 )增 大 空氣間隙。
端放 電。
間 隙 擊 穿除與空氣的相對密度有關外， 與間隙
一 般 電 極 曲率半徑越大，周邊的電場分布越均
的距離也密切相關。因此 DL/T404一197(egv
勻，氣隙的擊穿電壓也越高。因此，在設計和制造中，
IEC298:1990)(戶內交流高壓開關柜訂貨技術條件))6.4.1
銅排應盡量選邊緣帶圓角的R型排(如在 KYN-40.5kV
中對電氣距離有明確規定，見表 to
柜中，母排全部采用經過硫化處理后的管形母線)。
基 于 此 ，結合 國內大多數元器件及絕緣材質生
同時還需盡可能地消除電極上的銳緣、棱角、焊縫、
收稿日期:2002-08-26
毛刺等，提高電極表面光潔度，消除局部場強。
2002年 12期 四區瑰;41
