10kV配电开关柜的设计应用问题及对策

李菲菲

摘要：电力作为现代社会不可缺少的能源，在人们生活与工作的过程中充当着重要角色。10kV配电开关柜在整个配电系统发挥着巨大作用，并且是整个配电系统中不可缺少的一部分。但是随着社会的发展，各领域对配电开关柜设计的要求也更高。本文就以10kV配电开关柜设计的应用问题与对策进行具体分析。

关键词：10kV配电开关柜；设计；问题；对策

引言

10kV配电开关柜在电网中的应用十分广泛，国内10kV配电开关柜设计与安装技术已经十分成熟，但在设计标准方面还不够统一，由于厂家不同，所生产的开关柜细节上还存在一些差异性，这就增加了设计配电开关柜的难度和隐患，客观看待这些问题，有针对性的解决这些问题，才能够促进配电开关柜设计标准的统一与应用。

一、10kV配电开关柜的设计要点

1、外壳设计

对10kV配电开关柜的外壳进行设计时，必须要考虑到配电开关柜的特点，一般在对10kV配电开关柜的外壳上都会选择金属，并且其金属材质必须有较高的强度，杜绝使用网状编织物或者不耐火等材质作为配电开关柜的外壳，另外，10kV配电开关柜内的组件等都必须安装在金属外壳中，不得外露。

2、隔板设计

上面我们分析了10kV配电开关柜的外壳设计，那么对于配电开关柜内的隔板也一样，都是金属材质，并且和外壳相同都具有较高的強度；在10kV配电开关柜中，带电导体要与配电开关柜中的隔板保持一定的空隙和距离。在使用移动式隔板时，当负荷开关断开位置时才能与接地开关合上，当接地开关合上后，才能时隔板插入到负荷开关动静触头中；当接地开关合上并且隔板插到位后，配电开关柜才能打开或者关闭；另外，配电开关柜关闭后，隔板才能拿出，在隔板抽出后，接地开关也都已经进行了分离，所以，这些工作全部完毕后，才能真正将合闸工作进行开展。

3、导体截面

导体是电阻率很小并且容易传导电流的一种物质，在10kV配电开关柜中，各个单元及组件之间所连接的导体截面，通过对系数的改正后，才能与额定电流之间相差10%的误差。对于10kV配电开关柜中的主回路导体最小截面来说，不但要满足商家对产品所规定的额定电流外，还要同时满足商家所规定的额定峰值耐受电流、额定短时耐电流以及额定短路持续时间，才能使配电开关柜的设计满足要求。

限流熔断器也是10kV配电开关柜设计中的一项重要内容，主要作用是能在切断额定电流和限流范围内安全地切断所有可能出现电流的熔断器。那么在使用限流熔断器的主回路时，使熔断器和母线进行连接，其导体在承受峰值耐受电流等方面可以充分满足10kV配电开关柜的设计要求。

4、接地设计

接地设计可以说是配电中防雷等工程中重要的一部分，对于不同的配电环境也要进行不同的接地设计工程。在10kV配电开关柜中，应安装专门使用的接地导体，在选择接地导体的材质时，也要非常重视。如果选择铜制导体，那么在接线出现故障时电流的密度要控制在200A/mm2以内，其截面要大于30mm2，接地导体应该和接地网连接时进行固定连接端子，并做出明显的标志，如果接地导体是其他材质的，也要满足配电开关柜中峰值耐受电流的要求。

5、断路器、负荷开关及接触器安装位置的设计

在对10kV配电开关柜中的断路器、负荷开关和接触器进行安装和操作时，必须要安装在支架上并且保证牢固性，保证支架不能因为操作或者外力等因素出现变形；对于断路器、负荷开关以及接触器来说，在操作方面产生震动后不能影响开关柜上的仪表等设备，且保障设备可以正常工作。对10kV配电开关柜中的断路器、负荷开关以及接触器的安装位置来说，要安装在明显的位置，并且能正确显示出分合闸的状态。另外，断路器、负荷开关和接触器的安装位置必须要保证相关工作人员能对设备进行检查、维修、维护及日常的巡视。

6、互感器设计

互感器也是我们日常生活中所说的仪用变压器，是电流互感器和电压互感器的统一名称，在10kV配电开关柜内安装互感器时，也要保障互感器的稳定性，同时还要进行隔离，使配电开关柜内的其他组件出现问题时不影响互感器的正常运行。互感器的安装位置同样应该安装在方便检查巡视的位置，并且在主回路不带电的情况下可以让相关工作人员进行检修、更换、维护等工作。对于互感器的要求来说，在伏安特性、准确级额定负载上都应该满足继电器保护等装置的要求。

对于互感器来说，在设备上必须具备铁磁谐振的作用，在高压侧也应该安装防止发生故障的高压熔断器，而熔断器的开断电流应该和10kV配电开关柜的要求相等，并且在高压熔断器出现故障时更加便于更换和维修。

就互感器的耐受电流等方面来说，也必须和10kV配电开关柜的要求相符合，保障互感器在10kV配电开关柜中可以正常工作。

7、10kV配电开关柜所用变压器选用

目前我国使用的10kV配电开关柜变压器多数都属于油浸式，这样的变压器可以在发生故障时不影响其他设备的正常运行，并且这种变压器在正常工作时还可以让相关工作人员进行检查和维护。

8、隔离开关和接地开关安装位置的设计

10kV配电开关柜中的隔离开关和接地开关必须位于明显的位置，这样可以让相关的工作人员更好的找到开关位置，便于工作的开展。在安装隔离开关和接地开关时，其中的关合短路电流能力和短时耐受电流等都应该和10kV配电开关柜的品牌要求相符合，尤其在短路电流通过时，要保证接电开关不会被产生的电流打开。

9、测量仪表、继电保护装置及辅助回路安装位置的设计

在对测量仪表、继电保护装置和副主回路进行安装时，要保证三者之间的安全距离，如果实在无法保证安全距离，那么也要进行防护措施工作，保障高压带电工作的正常运行和工作人员的正常检测工作。

10、外壳及支架的防锈涂料设计

虽然10kV配电开关柜大多都存在于室内，但是也有少量的配电开关柜在室外，并且还有一部分虽然处于室内，但是室内环境较为潮湿。因此，对于这样的情况，10kV配电开关柜的外壳和支架都需要进行防锈涂料工作。在对10kV配电开关柜的外壳和支架进行防锈涂料工作时，首先应将配电开关柜上已经产生的锈蚀物进行清除，然后再进行防锈涂料的工作。在10kV配电开关柜的内部，要涂抹反差较大的油漆，而外部则要相反，不仅要保证涂料的不反光还要保证美观性。

二、10kV开关柜故障的防范要点

为了更加妥善地预防10kV开关柜故障，在设计10kV配电开关柜时需要从以下方面做起：优选开关柜结构材质，例如：高强绝缘金属密封开关柜是一个不错的选择，因为它能更好地适应污浊、潮湿的环境。同时，也要做好绝缘件材质的选型，通常可以选择酚醛树脂、聚碳酸酯类型的绝缘材料，或者阻燃型绝缘材料，而且也要对配电室进行特殊的保护，内设通风干燥设备，保持其干燥绝缘，预防不良事故的出现。为了预防开关柜出现连烧现象，应该将母线与柜隔离开来，同时，也要保护好开关柜中的二次线，利用阻燃软管将其包起来，预防出现二次损伤问题。并且需要注意断路器类型的选配，真空断路器应成为首选，特别是室内尽量不选择SF6断路器以及油断路器。同时，配电系统有必要安装温度、适度控制仪器，防止因为过负荷运行所导致的温度过高、过于潮湿等问题的出现。

此外，还要为开关柜营造一个良好的工作环境，通过安装干燥设备、通风仪器等来及时排除水分，做好定期检修与维护工作，必须要保持开关柜的绝缘度。

结束语

安全性作为配电系统的基础，对10kV变配电设计人员工作水平要求高，在以往经验的总结中发现，10kV配电系统设计中还存在一些问题，针对这些问题，需要有针对性采取有效设计对策，才能够促进变配电设计的进一步完善。

参考文献：

[1]胡拥军.10kV配电线路设计的技术要点研究[J].低碳世界，2016（02）.

[2]苏应同.简析10kV配电开关柜设计应用问题及其对策[J].建筑工程技术与设计，2016（22）.