XGN17-40.5 固定柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)體會
本開關(guān)柜為金屬封閉箱式結(jié)構(gòu)，按其組成分為主柜、后柜兩部分。各自由角
鋼或薄鋼板彎制焊接而成，柜內(nèi)為間隔式，分別是斷路器室、母線室、電纜室、
繼電器室、進(jìn)出線方式可是架空進(jìn)線，也可以是電纜進(jìn)出線。斷路器、隔離開關(guān)
和前后門的操作必須按一定的操作程序，具有良好的“五防”功能，斷路器可選
配NV3-40.5、ZN85-40.5 等系列。
1、柜體外形尺寸設(shè)計(jì):九十年代初，固定柜制作比較簡單，開關(guān)柜外形尺寸
嚴(yán)格按國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的箱型固定柜設(shè)計(jì)，柜內(nèi)除儀表室外再無獨(dú)立的隔室，斷路
器室、電纜室、母線室均在同一個箱體內(nèi)，開關(guān)柜與開關(guān)柜之間也無穿墻套管，
由于功能簡單，所以柜體外形尺寸設(shè)計(jì)通常按:寬×高×深=1818×3100×3100；
產(chǎn)品進(jìn)入 21 世紀(jì)后，各個供電局及業(yè)主仍然在使用該產(chǎn)品，但對產(chǎn)品的要求大
大提高，要求產(chǎn)品有獨(dú)立的隔室、獨(dú)立的泄壓通道、母線室主母線必須增加支撐、
為防止“火燒連營”事故的出現(xiàn)，柜與柜之間主母線連接必須通過母線套管連接。
為滿足上述要求，在設(shè)計(jì)時開關(guān)柜柜體外形尺寸設(shè)計(jì)按:寬×高×深
=1818×3600×3400設(shè)計(jì)比較合理。當(dāng)然按此柜體要求設(shè)計(jì)，必須要和設(shè)計(jì)院溝通
好，考慮配電室大小和原柜尺寸。
2、對最小空氣間隙設(shè)計(jì):
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定單純以空氣作為絕緣介質(zhì)的開關(guān)柜，相間和相對地的最小空氣間隙
應(yīng)滿足要求:相間和相對地 300mm，帶電體至門 330mm。該柜子由于體積大，
絕緣距離均能滿足上述要求，必要時分支排、隔離開關(guān)操作軸需要硫化處理。
3、柜內(nèi)隔室及泄壓通道設(shè)計(jì):開關(guān)柜嚴(yán)格按照鎧裝柜體要求，母線室、儀表
室、斷路器室、電纜室相互獨(dú)立，并用接地金屬板隔開。這樣能有效防止一個隔
室出現(xiàn)事故不會影響到另外一個隔室，更換一個隔室的元件時不會影響另外一個
隔室?guī)щ娺\(yùn)行；泄壓通道相互獨(dú)立，各個隔室的泄壓均有自已獨(dú)立通道，斷路器
的泄壓不會影響母線室及電纜室，母線室的泄壓不會影響斷路器和電纜室，同樣
電纜室的泄壓不會影響到斷路器室和母線室。泄壓蓋的制作必須滿足一端為尼龍
螺釘，另一端為鉸鏈，并且泄壓蓋的開啟方向面朝向柜子后面，所有有百葉窗的
地方需要焊紗網(wǎng)。4、隔離刀及隔離刀操作機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì):隔離刀一般采用 GN27-40.5 平裝隔離刀，
不建議采用GN27-40.5 帶穿墻的隔離刀，因?yàn)閹ТΦ母綦x刀穿墻處電場分布極
其不均勻，在做耐壓試驗(yàn)時帶穿墻處電暈現(xiàn)象特別嚴(yán)重，所以常規(guī)設(shè)計(jì)選用平裝
GN27-40.5 隔離刀，尤其是海拔超過 1000 米地方慎用帶穿墻的隔離刀。隔離刀
操作機(jī)構(gòu)建議選用JSXGN 式操作機(jī)構(gòu)，該操作機(jī)構(gòu)具有體積小、自身閉鎖完善的
優(yōu)點(diǎn)，能有效的防止誤操作。由于該柜體積大，隔離刀的操作均在開關(guān)柜一邊進(jìn)
行，加之隔離刀操作大軸伸出較長，所以存在操作隔離刀時，由于隔離刀操作大
軸變形而導(dǎo)致隔離刀分合不到位的問題，所以在設(shè)計(jì)隔離刀安裝時要增加隔離刀
操作大軸的支撐設(shè)計(jì)。只有增加了隔離刀大軸支撐點(diǎn)才能保證隔離刀可靠分合，
否則會出現(xiàn)隔離刀分合不到位，導(dǎo)致出現(xiàn)事故。另外為了保證操作人員的安全性，
建議開關(guān)柜施工時在隔離刀及接地刀操作拉桿上套加熱縮管（必要時需硫化處
理）。
5、隔離刀及接地刀輔助開關(guān)設(shè)計(jì):該柜最原始設(shè)計(jì)是將隔離刀及接地刀輔助
開關(guān)均安裝在隔離刀和接地刀大軸上，因?yàn)檫@樣安裝輔助開關(guān)轉(zhuǎn)換最為直接可靠，
但這樣設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)是當(dāng)輔助開關(guān)機(jī)械部分出現(xiàn)故障或者二次接線部分出現(xiàn)故障
時，開關(guān)柜在不停電的狀態(tài)下是無法安全更換輔助開關(guān)。所以輔助開關(guān)安裝位置
設(shè)計(jì)均應(yīng)該放在開關(guān)柜外邊，其接點(diǎn)的可靠轉(zhuǎn)換可由 JSXGN式操作機(jī)構(gòu)來驅(qū)動
轉(zhuǎn)換。
6、柜內(nèi)接地刀防脫裝置設(shè)計(jì):開關(guān)柜的接地刀一般位于柜子后邊，安裝于電
纜室，當(dāng)接地刀出現(xiàn)朝下合接地時，一定要在接地刀后加裝防脫落裝置。防脫落
裝置可以要求接地刀廠家加裝，也可以由開關(guān)柜廠家在制作開關(guān)柜上加裝。如沒
有防脫落裝置極有可能出現(xiàn)，開關(guān)柜在工作狀態(tài)下，接地刀由于操作拉桿故障，
導(dǎo)致接地刀自己合上，從而出現(xiàn)短路故障。另外進(jìn)出線柜應(yīng)裝有能反映出線側(cè)有
無電壓，并具有自檢功能的帶電顯示裝置。當(dāng)出線側(cè)帶電時，應(yīng)閉鎖操作接地刀
閘。
7、電流互感器安裝位置設(shè)計(jì):電流互感器是開關(guān)柜內(nèi)重要的一次元件，其作
用把大電流變成可以測量的小電流。電流互感器不論是安裝于前柜還是后柜均要
便于檢修維護(hù)。所以在設(shè)計(jì)電流互感器安裝位置時一定要考慮互感器的接線位置
遠(yuǎn)離柜內(nèi)隔板，否則現(xiàn)場施工接線特別麻煩，以后電流互感器維護(hù)檢修也非常麻煩。
8、柜內(nèi)照明燈及觀察窗設(shè)計(jì):柜內(nèi)照明燈一般按斷路器室、儀表室、電纜室
各配置一個，觀察窗配置要以能清楚的觀察到隔離刀及接地刀的分合位置為原則。
觀察窗的要求:
1)觀察窗至少應(yīng)達(dá)到對外殼規(guī)定的防護(hù)等級；2)觀察窗應(yīng)使用機(jī)械強(qiáng)度與
外殼相當(dāng)?shù)耐该靼?，同時應(yīng)有足夠的電氣間隙和靜電屏蔽措施，防止危險的靜電
電荷；3)主回路的帶電部分與觀察窗的可觸及表面的絕緣應(yīng)滿足相對地的絕緣要
求;4)觀察窗采用鋼化玻璃。（國網(wǎng)用時需按照國網(wǎng)要求執(zhí)行）
9、柜內(nèi)主接地的設(shè)計(jì):接地導(dǎo)體應(yīng)采用銅質(zhì)導(dǎo)體，在規(guī)定的接地故障條件下，
在額定短路持續(xù)時間為 4s 時，其電流密度不應(yīng)超過 110A/mm2，但最小截面積不
應(yīng)小于240mm2。接地導(dǎo)體的末端應(yīng)用銅質(zhì)端子與設(shè)備的接地系統(tǒng)相連接，端子
的電氣接觸面積應(yīng)與接地導(dǎo)體的截面相適應(yīng)，但最小電氣接觸面積不應(yīng)小于
160mm2。主回路中凡規(guī)定或需要觸及的所有部件都應(yīng)可靠接地。另外各個功能
單元的外殼均應(yīng)連接到接地導(dǎo)體上，除主回路和輔助回路之外的所有要接地的金
屬部件應(yīng)直接或通過金屬構(gòu)件與接地導(dǎo)體相連接。
10、主母線支撐設(shè)計(jì):沿柜子寬度方向母線室要求每相的絕緣支撐按 1 只絕
緣子支撐考慮，并且柜內(nèi)所有母線應(yīng)采用圓角母線。
11、斷路器的選用:切電容時斷路器一般選用 SF 斷路器。
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12、當(dāng)適用于國網(wǎng)用時各項(xiàng)要求均需按照國網(wǎng)要求執(zhí)行。