全密封全绝缘高压开关柜在户外配电网中的应用

闫泽民，华 隽 ，卞 飞，田 伟

（1.国网河南省电力公司新乡供电公司，河南 新乡 453000；2.国网河南省电力公司，河南 郑州 450000）

在整个户外配电网的运行过程中，全密封全绝缘高压开关柜的应用范围较为广泛[1]。因户外配电网的需求呈现出多元化的情况，所以便需要在户外配电网的安装过程中严格根据广大用户的需求为用户量身进行订做，坚持在全面把握全密封全绝缘高压开关柜的设计标准上将其更好地应用于户外配电网中，真正在户外配电网系统的发电、配电和电能转换和消耗的过程中起到重要的通断、控制和保护等作用。其中，电压等级为3.6～550 kV间的电器产品主要涉及高压断路器、高压隔离开关，以及部分接地开关、高压防爆配电装置和高压开关柜等几种类型[2]。全密封全绝缘高压开关柜是整个输变电设备制造业发展中的重要组成部分，其在户外配电网的应用过程中发挥着重要性的作用，因此，对全密封全绝缘高压开关柜在户外配电网中的应用进行探讨尤为重要。

1 全密封全绝缘高压开关柜的组成

全密封全绝缘高压开关柜通常被应用于一些发电厂、变电站、石油化工、轻工纺织、地铁高铁和住宅小区等不同的场所内。其中，全密封全绝缘高压开关柜这种设备的主电气元件就是真空断路器[3]。

全密封全绝缘高压开关柜的各项技术性能指标均能够达到IEC298和GB3906所规定的标准。

（1）断路器：全密封全绝缘高压开关柜中所含有的断路器由最初体积较大和且需要常常进行维护的抽出式空气绝缘断路器，转变为体积小和易发生安全隐患的油断路器，再到当前所广泛采用的六氟化硫和真空断路器。同时，真空断路器的极柱主要是由真空泡裸露的装配逐步发展成为组装式的极柱，再到后面所采用的环氧浇注的固封式极柱；通常断路器的操动机构则由以往采用的复杂装配机构转变为了模块化的机构，并逐步发展到后面的永磁机构[4]。每一个组成部分所采用的技术的发展较大。针对KYN28-12全密封全绝缘高压开关柜主要采用的是VD4、HVX12、EV12、3AE1等不同的厂家所生产的真空断路器设备。

（2）开关柜结构设计。通过全面分析全密封全绝缘高压开关柜的结构，其整个柜体主要包括了仪表室、电缆室、手车室、电缆室、母线室和柜顶小母线室，并在整个柜顶的部位还设置有两个泄压的通道，几个间隔的小室结构不仅能够相互联系在一起，而且又可以处于独立的状态。每一个小室自身的功能不尽相同，这种类型的开关柜的柜体厚度为2 mm的敷铝锌板板材，并应用数控机床进行加工之后再将其铆接而成，整个柜体的结构具有紧凑、合理、安全可靠和性能优越的特点。

2 全密封全绝缘高压开关柜在户外配电网中的应用

2.1 保证绝缘间距的合理性

在户外配电网中，全密封全绝缘高压开关柜是非常重要的一个核心系统。在将全密封全绝缘高压开关柜合理的应用到户外配电网中的时候，应该合理的进行交流电分配，让绝缘间距能够更加的准确，这样才能够避免户外配电网在运行的过程中发生弧光放电或者是短路的情况，甚至在严重的情况下还会导致整个供电系统出现崩溃的局面[5]。通常在电力标准中就安全的绝缘间距进行了下列的规定，即将1 000 m的海拔高度作为重要的分界点，而在1 000 m和以下的时候，全密封全绝缘高压开关柜便需要保证一次元件相对地或者是相对相间的安全净绝缘间距不能够低于125 mm。但是，由于一些高海拔的地区常常会因为空气压力、密度、绝对湿度和温度等多方面的因素而让全密封全绝缘高压开关柜受到一定程度的影响，所以便需要通过扩大爬电距离，或者是通过加大绝缘距离和改进母排形状来避免出现尖端放电的情况。针对全密封全绝缘高压开关柜的相对地和相间的绝缘距离，均应该严格按照GB3906的标准来进行绝缘距离修正。

2.2 开关柜五防联锁

为了能够保证户外配电网运行的安全性，则要求全密封全绝缘高压开关柜必须设置完善的联锁结构，让操作人员在进行操作的过程中能够让自身的安全得到更好的保证，避免因操作人员在失误操作的时候而发生安全事故。其中，在全密封全绝缘高压开关柜的开关板设计和设备制造的时候必须严格遵循下列几个

规则：在高压开关柜中，仅当小车被卡在试验位置或工作位置时，这时便需要及时将手车上的电气闭锁回路正式接通，灵活的利用手车底盘在车内来阻止断路器合闸时候的联锁机构，让其在解锁的时候其断路器才能够真正实现合闸。尤其是在利用手车推导中间位置的时候，通过及时将断路器的电气合闸在闭锁回路和合闸机械传动机构中进行闭锁，而这时的断路器并不能够及时进行合闸；防止接地线闭合。当高压开关处于工作位置且处于闭锁状态时，机柜前门和后门应通过现场开关上的机械元件阻断或阻断电磁阀；避免误入生活空间。在高压分接设计中，仅当小车处于试验位置或侧面时，方可将轮椅上的接地电阻开关的闭锁机构拆下，然后将分接器的接地贯穿开关合闸至手车底盘内部；避免用电线封闭现场软管。当高压开关的手推车处于工作位置且处于关闭状态时，应该有效避免手车上的阻挡接地开关在关合时的联锁机构快速解锁，而这时的开关柜设备所设置的接地开关便能够及时进行合闸。通常当全密封全绝缘高压开关柜的断路器手车正处于工作位且处于合闸的状态，手车底盘车内在阻止手车移动的机构闭锁时，则难以从工作的位置直接推出手车。

2.3 防护等级

通常全密封全绝缘高压开关柜是属于高压带电设备，所以为了能够有效保障人体在接近高压开关柜的高压带电部分时的安全，必须统筹考虑高压柜体防护等级的要求。尤其是在进行开关柜的设计时应该尽量设计更高的等级。这样在设备生产过程中所花费的费用也相对较高，其散热的各项条件也将会随之变差，所以不能够仅仅追求较高的防护等级，其防护等级一般以外壳为IP4x，而手车室门在打开时应该尽量以IP2x为主。

2.4 高压开关柜控制回路设计防跳

在全密封全绝缘高压开关柜应用于户外配电网中时，在进行永久性故障电路设计时需要让合闸处于继电保护动作，做好断路器的分闸工作。如果合闸指令在尚未解除的时候或者是在操作过程中出现失误的情况，则很容易让断路器发生反复性的合闸或者是分闸情况。这样不但很容易发生安全事故，而且还很容易因安全事故的影响扩大而威胁人的生命。同时，防跳其主要指的就是断路器在进行自动或者是手动合闸时能够避免出现操作开关或者是卡住触电而让断路器发生多次分闸或者是跳闸的情况。尤其是在户外配电网的工程设计中，通过在高压开关柜设计控制回路防跳，能够有效解决开关设备和保护装置接口防跳闸的问题，以此保证户外配电网运行的安全性。

3 防止全密封全绝缘高压开关柜发生绝缘事故的策略

3.1 提升工作人员操作技能

为有效避免全密封全绝缘高压开关柜发生绝缘事故，需要进一步提升工作人员的操作技能与职业素养，定期进行工作人员教育培训[6]，使其深入掌握全密封全绝缘高压开关柜安装及应用注意事项。并且，还应在此前提下，对工作责任制加以细化，从而在全密封全绝缘高压开关柜绝缘事故发生后，能够直接找到相应负责人，在实际工作中，营造严谨的工作氛围，减少由于人为因素对全密封全绝缘高压开关柜运行产生的不良影响。

3.2 严格监管全密封全绝缘高压开关柜设备质量

相关工作人员需要对全密封全绝缘高压开关柜设备质量进行严格监管，从而有效提升全密封全绝缘高压开关柜的运行质量与效率。为更好地应对高压开关柜市场混乱的情况，应制定出详细的监管标准，对全密封全绝缘高压开关柜生产厂家进行严格审核，避免不合格的产品流入到市场中，在户外配电网中应用，从源头处严格控制全密封全绝缘高压开关柜质量，保证其绝缘性更好地满足系统需求。

3.3 保持良好的运行环境

确保运行环境良好，对于全密封全绝缘高压开关柜事故风险发生有着较好的预防效果，因此，需要做好以下几项工作：第一，定期进行全密封全绝缘高压开关柜室通风；第二，开关柜室内窗户，应安装纱窗，避免设备中进入灰尘；第三，如果全密封全绝缘高压开关柜运行环境的湿度较高，可以通过红外线加热装置，对室内湿度进行控制，保证其处于合格范围内。第四，封堵住全密封全绝缘高压开关柜底部，避免小型动物进入其中，对柜内构件进行破坏。

3.4 健全运维管理机制及风险性管理

首先，构建完善的全密封全绝缘高压开关柜运维管理机制，需要严格按照国家以及相关部门对于全密封全绝缘高压开关柜应用颁布的相关规定要求，与相关企业发展现状相结合，确定出全密封全绝缘高压开关柜的运维周期，保证全密封全绝缘高压开关柜的良好运行。其次，应完善全密封全绝缘高压开关柜绝缘事故风险性管理，遵循预防为主原则，深入探究各项风险因素，提升全密封全绝缘高压开关柜的绝缘性能，同时，还应做好全密封全绝缘高压开关柜绝缘性能预测，制定风险控制与转移机制，尽可能的降低全密封全绝缘高压开关柜绝缘事故的发生风险。

3.5 注重后期维修工作

为保证对全密封全绝缘高压开关柜绝缘事故的有效处理，相关工作人员需要重点关注全密封全绝缘高压开关柜绝缘老化维修工作。首先，需要对不同环境下绝缘材料老化规律及老化程度进行比较分析；其次，还应引进全密封全绝缘高压开关柜绝缘性能检测系统，实时记录设备运行环节的绝缘性能，在源头上控制全密封全绝缘高压开关柜绝缘事故的发生，确保设备的运行安全。

4 结束语

总之，在现代科学技术快速发展的背景下，当前广大国民对户外配电网的安全性和稳定性要求越来越高。通常全密封全绝缘高压开关柜作为配电网系统中的重要保护设备，其在应用的过程中需要相关部门严格落实相关的设计规范，有效保证全密封全剧院高压开关柜的性能能够更好的满足户外配电网系统的要求，以便将这些产品的功能作用更好地凸显出来，从而有效确保户外配电网系统运行的稳定性，有效推动我国电力事业更加健康的发展。■