中压开关柜的二次优化设计分析

兰萍

摘  要：本文将针对中压开关柜内部断路器的跳位监视回路在断路器合闸回路进行监视是否具有较高的整体完好性，以及大电流开关柜自身以配备的风机控制回路能否实现智能化控制这一功能等问题展开探讨，并着重的去分析二次回路当前的具体设计方式，提出有利于改善二次回路设计的方案，使开关柜在运行过程中能够具有较强的可靠性，促进其变得更加智能化。

关键词：中压开关柜;二次优化设计;风机控制回路;合闸回路

由于断路器是开关柜中的一个核心部件，所以必须保证其在运行和操作的过程中具有较高的可靠性，综合保护装置能够及时、正确的反映出断路器的实时工作状态，大电流的开关柜其风机控制回路的设计应当与智能化贴近，这样才能最大程度的保证风机可以正常运行并完成监控工作。

1.中压开关柜设计中的关键问题

1.1安全净距

当中压开关柜在进行正常作业时，为了保证带电元件能够有效的避免其在电力系统运行的过程中出现短路这一现象，有关配电装置的设计要求都是将空气视作绝缘介质，当实际海拔高度小于1000米时，中压开关柜的相对距离就必须控制在1.25米范围之内，所以一旦海拔高度出现增加或下降的现象，就必须对距离进行修正和调整。然而，若因空间范围有限就无法预留出最小安全距离，此时应当考虑将原有的绝缘材料替换掉，从而有效的替代空气绝缘，例如当采用SMC或DMC绝缘板时，相关工作人员应当对以下几点引起重视：一是由于热缩材料可能会导致整个高压带电导体出现热缩，所以绝缘距离应当控制在0.7米之外，若使用时间不断的增加，那么绝缘材料必然会出现老化这一现象，因此相关工作人员必须对绝缘材料进行定期的检查和维护;二是在应用SMC和DNC绝缘隔板时其绝缘距离不能小于1.5厘米，而且在使用的过程中必须对隔板进行维护。

1.2五防联锁

五防联锁存在的主要作用就是为了有效的避免断路器、接地和隔离开关、带负荷的推拉和临时接地线出现误合和误分，而五防联锁却能对上述现象进行有效的控制。目前，大多数中压开关柜内部的五防联锁多采用的是机械联锁方式，这种联锁方式普遍拥有很强的可操作性，但在使用时对工艺技术的要求也就较高。尽管其内部构造较为简单，但是并不能离开操作人员而独立的完成工作，这就使其在实际应用的过程中存在较大的局限性，所以必须应当根据客户的实际需求以及需要使用的环境去选择相适宜的五防联锁，从而充分发挥其自身所具有的作用。

1.3爬电距离

根据根据相关规定，中压开关柜中各组件的爬电距离必须满足设计的要求，但是这种要求往往会使构件生产这项工作面临更大的挑战，因此所有的元件都必须在厂家进行提前预订，另外在实际的生产过程中，厂家经常会采用不增加绝缘子高度而去变相的增加或提高裙边这样的方式去增加绝缘子自身的绝缘性能，这样才能保证所有的元件均符合要求。同时根据外界所处的环境不同，可以在设计的过程中添加合适的加热器，这样才能确保中压开关柜在运行时中压开关柜没有凝露的现象出现。

2.合闸回路与跳位监视回路的设计现状

目前存在一部分电路器其自身并没有配备跳位监视回路，例如vex型断路器，这种断路器只有保证合闸回路和综合保护装置能够配合在一起使用的前提下，把断路器的合闸出口、接入点和输出点三个部分连接在一起，才能保证断路器顺利的合闸，此时防跳继电器就会直接自动启动，然后形成一种自保持回路，而这种回路会让继电器长期保持带电的状态，使断路器下一次的合闸很难得到保证，断路器可能也很难起到跳位监视的作用。

3.合闸回路和跳位监视回路的优化设计方案

尽管目前的断路器合闸回路和跳位监视回路已经发展的十分完善，但相应的设计方案中仍然存在较多的缺陷。当断路器已经具备防跳功能的基础之上还可以和综保装置相互的配合，并将辅助闭点添加到断路器的每一个跳位监视回路中，这样才能保证当防跳继电器无法实施监视工作时，相关人员能尽快的采取有效的解决措施。当进行接线工作时，可以将接点和综合保护装置进行连接，同时也可以让另一接点与综合保护装置的合闸出口相连。例如通用的PSL671U综合保护装置，当对该综保装置实施防跳操作时，因为它的的前端是由正电源组装而成，所以一旦跳位监视回路内的无防跳继电器闭点总是在断路器出现之后才出现，那么可能很难顺畅的按照正电源、线圈、常闭接点、合闸回路、负电源的顺序进行流通，防跳继电器可能在下一次的启动过程中也会遇到较大的阻碍。换句话来讲，若防跳继电器继续长期的保持一种无法返回的状态，那么断路器很难正常的进行合闸作业。所以说只有增加防跳继电器在跳位监视回路中所占闭点的数量才能在正常的情况下顺利的启动防跳继电器，此时只有防跳继电器的常闭接点能够实现正常的开合，但是却无法按照正常的操作步骤去启动断路器的防跳线圈回路，很可能会导致防跳继电器出现返回现象，此时断路器的控制回路也就能够恢复正常的工作，不仅如此，这种设计方式还可以通过充分利用综合保护装置的跳位监视功能去核实断路器的整个合闸回路的完好性是否存在变化。

4.大电流开关柜风机控制回路的设计现状

当开关柜在正常运行时其运行回路的电流若大于2500安培时，因为开关柜的主支母线和分支母线可能会出现较为严重的发热现象，所以必然会对开关柜的正常运行造成严重的影响，这种影响一旦波及的范围过大，那么可能会引发开关柜出现爆炸事故，因而在对开关柜进行设计时只能将风机的安装位置设定在柜内或柜顶，这样才能保证开关柜在运行的过程中对内部的温度进行实时控制，保证开关柜可以正常的运行。但是因为风机的安装位置普遍安装柜顶或柜内，这就会使工作人员无法利用肉眼目测的方法去对风机的状态进行观察。

5.大电流开关柜风机控制回路的优化设计方案

（1）当轴流风机被安装在中压开关柜的柜顶时，就可以对整个回路的运行起到一定的优化作用。轴流风机在进行作业时其主要的工作原理就是在中压开关柜正常运行过程中保证回路电流的电流值能够达到风机启动时的电流值时，继电器线圈就能够正常的启动运转，常开接点也而可以实现基本的闭合;而当风机通过启动回路这一途径去启动风机时，风机自身所具有的启动指示回路当时就会被直接接通，风机指示灯也就可以恢复正常的运行。

（2）当柜内断路器底部安装的是贯流风机时，其主要的工作原理与轴流风机的工作原理基本是一致的，二者的不同之處就是在于贯流风机能够较为容易的带动起微动开关的运转，贯流风机所具有的这一特性可以让大电流开关柜在实际的运行过程中保证风机的启动数值能够达到基本的启动标准，与此同时继电器线圈也可以得到正常的启动，当常开接点闭合之后，就可以同时的启动回路进而启动风机，上述优化后的设计方案在运用时能够减少电流继电器的数量，这样就会使接线的方案变的更加简单。

结束语

综上所述，在解决中压开关柜中所出现的综合保护装置、断路器跳位监视等问题的过程中，只有做好完善断路器接线方式才能使开关柜能够正常且稳定的运行，换句话讲，也只有对风机控制回路的设计方案进行优化和完善，才能使中压开关柜在智能化和可靠性方面的表现达到最佳，从而进一步的提高开关柜的产品性能。

参考文献

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[2]杨奇.中低压开关柜缺陷分析及二次回路设计优化[J].电力安全技术，2019（11）：149-150.