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国内外24kV空气绝缘开关柜浅谈

24kV空气绝缘开关柜,按照GB/T11022标准规定,额定电压24kV根据接地系统不同工频耐受电压有中性点直接接地的50kV和中性点不接地的工频耐受值65kV,雷电冲击耐受电压是125kV。

对于断口耐压,65kV对应的是79kV,雷电冲击耐压断口是145kV,理论上真空断口不可以作为隔离功能,也就是说需承担断口耐压,断口耐压只针对于隔离开关和具有隔离功能的断口,如抽出式断路器的一次隔离触头,触头的上下静触头之间需要满足断口耐压要求。

对于特殊应用及要求,如电力系统要求断路器手车在工作位置上热备用,因此要求真空灭弧室断口之间承受79kV的工频耐受电压,和145kV的雷电冲击耐受电压。

按照IEC62271-1标准规定,24kV的工频耐受电压是50kV,雷电冲击耐受电压是125kV。因此国外24kV的设计不能满足国内工频耐受电压要求。

如触头盒,国外24kV开关柜触头盒只是在12/17.5kV的基础上有所增大,基本结构是一样的,因此2000A及以下普遍宽度是800mm,大于2000A是1000mm宽,深度1600mm到1800mm。

按照DL标准,24kV的空气净距最小180mm,而按照IEC60071标准,冲击耐受电压125kV所要求的最小空气净距是220mm。空气净距与电场关系密切,对于稍不均匀电场,很小的空气间隙如100mm也能够承受125kV的雷电冲击耐受电压,如果电场为极不均匀电场,即使200mm也不一定可以通过冲击耐受电压。

国内定义的180mm还是较小,因此早期很多厂家按照这一标准设计开关柜,参照ABB等国外24kV开关柜设计,按照65kV工频耐受电压和125kV雷电冲击耐受电压,绝缘都或多或少有些问题,后来都不得不加大距离,增加开关柜尺寸,如早期24kV中置柜深度1600mm,高度2200mm,后来普遍都加到深度1800mm,高度2400mm。

因此国外开关柜基本都是采用复合绝缘的方式,以保证小型化,小电流24kV断路器相间距是210mm,极柱、触臂固体绝缘,一次触头插入绝缘触头盒内部,无裸露带电导体。

24kV中置式开关柜和12kV结构布置基本一致,断路器高度尺寸比12kV稍大,和12kV大电流的相近。

24kV断路器手车在中置柜中试验位置到工作位置的摇进距离是300mm,比12kV摇进距离多100mm,摇进圈数是30圈。

24kV介于12和40.5kV之间,开关柜体积接近12kV,绝缘件等也接近12kV,一般不采用均压屏蔽,成本也低一些。好的设计坚持采用内外屏蔽型触头盒、穿墙套管,成本虽然高,但质量有保证。

东南亚、欧洲很多国家有24kV电压等级,在12kV 基础上提升的24kV中置柜一次方案和12kV相同,因为尺寸相差不是太大,因此结构布置基本相同。



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