開關(guān)柜設(shè)計、制造、工藝3.doc

開關(guān)柜設(shè)計特別要注意的是：柜體設(shè)計時，既要保證有良好的通風(fēng)條件，又要使故障時不會殃及相鄰隔室2蓋板和門當(dāng)蓋板和門是外殼的一部分時，應(yīng)由金屬制成，當(dāng)它們關(guān)閉后應(yīng)具有與外殼一樣的防護等級。蓋板和門不應(yīng)采用網(wǎng)狀編織物、拉制的金屬網(wǎng)以及類似的材料制造。根據(jù)需要進入高壓隔室的不同情況，對蓋板和門分成兩類：a.對在正常操作和維護時不需要打開的蓋板（固定蓋板），若不使用工具，此類蓋板應(yīng)不能打開、拆下或移動；b.對在正常操作和維護時需要打開蓋板（可移動的蓋板、門），打開或移動此類蓋板時，應(yīng)不需要使用工具。為了保證操作者的安全應(yīng)裝設(shè)聯(lián)鎖裝置。在鎧裝式或間隔式金屬封閉開關(guān)設(shè)備中，其蓋板和門僅當(dāng)該隔室內(nèi)可觸及的主回路部分不帶電時才能打開。對于箱式開并設(shè)備，也應(yīng)采取措施（插入安全隔板或其他方式）使操作者不會觸及帶電部分。3觀察窗觀察窗應(yīng)達到外殼所規(guī)定的防護等級。觀察窗應(yīng)使用機械強度與外殼相近的透明阻燃材料遮蓋，并應(yīng)有足夠的電氣間隙或靜電屏蔽等措施防止危險的靜電電荷的形成（如在觀察窗的內(nèi)側(cè)加一合適的接地編織網(wǎng)）。觀察窗布置的位置，應(yīng)便于觀察內(nèi)部運行中的設(shè)備。主回路帶電部分與觀察窗可觸及表面之間的絕緣，應(yīng)能耐受住表2的對地試驗電壓。4通風(fēng)窗和排氣口通風(fēng)窗和排氣口的布置或防護，應(yīng)使它們具有與外殼相同的防護等級。通風(fēng)窗可以使用網(wǎng)狀編織物或類似的材料制造，但應(yīng)具有足夠的機械強度。通風(fēng)窗和排氣口的布置，還應(yīng)考慮到壓力作用下排出的油氣和蒸汽不致危及操作者。開關(guān)柜內(nèi)空氣的流通非常不暢，必要時可設(shè)計強迫風(fēng)冷裝置和專有風(fēng)道。5充氣隔室金屬封閉開關(guān)設(shè)備的充氣隔室可分為三種： a.可控壓力系統(tǒng)；b.封閉壓力系統(tǒng)；c.密封壓力系統(tǒng)。（1）充氣隔室的設(shè)計應(yīng)根據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)定義的設(shè)計溫度和設(shè)計壓力來設(shè)計充氣隔室。充氣隔室的設(shè)計溫度是周圍空氣溫度的上限加額定電流流過時氣體的溫升。如果太陽的輻射有明顯影響，也應(yīng)予考慮。外殼的厚度和結(jié)構(gòu)的計算方法可按壓力容器設(shè)計規(guī)定選擇。外殼的設(shè)計壓力，至少應(yīng)是在設(shè)計溫度下外殼能夠出現(xiàn)的壓力的上限。還要考慮以下問題：a 在隔室的壁或隔板的兩邊可能出現(xiàn)的最高壓力差，包括可能采用充氣過程的抽真空工藝；b 具有不同運行壓力的相鄰隔室之間的意外泄漏所引起的壓力；c 產(chǎn)生內(nèi)部故障的可能性。注： 為了確定外殼在型式試驗和出廠試驗的壓力，設(shè)計壓力的最大值由下式表達：設(shè)計壓力最大值 Mpa（表壓）=額定充氣壓力（表壓）+0.11.3-0.1（2）充氣隔室的密封說明充氣隔室采用的是何種壓力系統(tǒng)和充氣隔室允許的漏氣率。根據(jù)用戶要求，需要進入封閉壓力系統(tǒng)、可控壓力系統(tǒng)的充氣隔室，穿越隔板氣體允許的漏氣量也應(yīng)由制造廠說明。最小工作氣壓超過0.1Mpa(表壓)的充氣隔室,當(dāng)周圍空氣為20,壓力下降到低于最小工作氣壓時,要給出指示.充氣隔室與充有液體的隔室(例如電纜盒、電壓互感器)之間的隔板不應(yīng)有影響到相互間兩種介質(zhì)的絕緣性能的任何泄漏。（3）充氣隔室的壓力釋放壓力釋放的設(shè)計應(yīng)使操作者在正常操作時，由于壓力釋放出來的氣體和蒸氣可能遭受到的危險是最小的。壓力釋放可以這樣設(shè)計，亦即使電弧在外殼某些指定的點上燃燒，被燒穿的孔使所產(chǎn)生的壓力能夠被釋放。32 隔板與活門隔板和活門可以是金屬的,也可以是非金屬的。隔板和活門應(yīng)達到表1中所規(guī)定的一種防護等級，絕緣活門測得的泄漏電流不大于0.5mA。外殼上以及在鎧裝式和間隔式金屬封閉開關(guān)設(shè)備的隔板上,有供可移開部件觸頭進入的開口,其開口應(yīng)有可靠的活門遮蓋,以確保人身安全。若具有多組觸頭,如果需要檢修其中一組不帶電的靜觸頭時,則其余組靜觸頭應(yīng)鎖定在關(guān)閉位置或插入安全隔板。活門的形式和推進距離的設(shè)計：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，活門有三種不同形式，但我們常用的只有兩種，即金屬活門和非金屬活門。金屬活門應(yīng)接地。33 聯(lián)鎖“五防”聯(lián)鎖要求：為了保證可靠的運行和操作者的安全，金屬封閉開關(guān)設(shè)備應(yīng)具有：防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)（隔離插頭）；防止誤分、誤合斷路器、負(fù)荷開關(guān)、接觸器（允許提示性）；防止接地開關(guān)處在閉合位置時關(guān)合斷路器、負(fù)荷開關(guān)等開關(guān)；防止在帶電時誤合接地開關(guān)；防止誤入帶電隔室等功能。結(jié)合“五防”聯(lián)鎖的要求，大家可以分別對照手車柜和固定柜的具體結(jié)構(gòu)，一一對號入座，加深理解。對聯(lián)鎖的其他要求:a.只有當(dāng)隔室的元件不帶電并且接地（如果有的話）的情況下，隔室的門、蓋板才能開啟，若安裝聯(lián)鎖不方便允許使用掛鎖。b.若接地開關(guān)的短路關(guān)合能力小于該回路的額定動穩(wěn)定電流時，建議與有關(guān)的隔離開關(guān)之間加裝聯(lián)鎖。c.對于那些因誤操作可能引起損壞，或用于建立保證檢修工作安全的隔離斷口的主回路元件，應(yīng)裝設(shè)鎖定裝置。d.若用戶需要其他的附加聯(lián)鎖，如二次插頭與一次插頭操作的聯(lián)鎖、工具車與手車的聯(lián)鎖等。e.在設(shè)計時，應(yīng)優(yōu)先考慮機械聯(lián)鎖。34 母線在配電裝置中，用來連接各種電氣設(shè)備、匯集、分配、傳輸電能的導(dǎo)體，稱為母線。在開關(guān)成套設(shè)備中，一般使用的是銅母線（電阻率為0.0172mm2/m）和鋁母線，1母線選擇母線選擇原則：（1）按正常工作負(fù)荷和短路負(fù)荷選擇，具體地講，按額定電流，通過正常負(fù)荷電流密度選擇；（2）按系統(tǒng)要求的動、熱穩(wěn)定電流進行校核。下面給出了幾張表格方便母線選擇時參考： 正常負(fù)荷電流密度選取表母線電流（A）10632505001250200032004000電流密度（A/mm2）6-124-62.5-42-2.51.5-21.2-21-1.51-1.2 熱穩(wěn)定電流電流密度選取表耐受時間（S）1234電流密度（A/mm2）1601129280母線的選擇還應(yīng)充分考慮環(huán)境溫度、布置方式、海拔高度、搭接形式、散熱條件等因素的影響。母線的載流量選擇詳見企標(biāo)母線載流量選擇規(guī)范2母線的排列與固定一般情況下，開關(guān)設(shè)備中母線排列相序按規(guī)定執(zhí)行：A、B、C；上、中、下；遠(yuǎn)、中、近；左、中、右。但是，在一些特殊的開關(guān)設(shè)備中，可以按實際需要進行，如母聯(lián)和隔離柜、與母線橋架、變壓器相連的母線等。母線著色按A、B、C，黃、綠、紅選取。著色的目的：增加熱輻射能力，提高載流能力（10%以上）；防銹或防氧化；識別相序，防止意外觸電。三相母線在開關(guān)設(shè)備中，有不同的布置方式，如三相立放垂直布置、三相立放水平布置、三相平放水平布置等，大家可以從散熱、抗彎、安裝施工的難度等方面比較其優(yōu)劣，并根據(jù)不同的使用要求在實際設(shè)計中選取最優(yōu)方案。母線固定一般有兩種方式：（1）直接在絕緣子上固定；（2）通過母線金具在絕緣子上固定。不管采取何種方式，都必須考慮母線的跨距和母線的伸縮問題，保證機械強度，消除母線發(fā)熱引起的內(nèi)應(yīng)力的影響。3母線搭接母線搭接總的要求是：具有足夠的機械強度；小而穩(wěn)定的接觸電阻。母線搭接的三種形式：螺栓搭接、焊接、鉚接。我們使用最多的是螺栓搭接。螺栓直接搭接一般不推薦螺桿型搭接，根據(jù)母線尺寸，可以采用單孔板、兩孔板、四孔板等形式。詳細(xì)內(nèi)容見標(biāo)準(zhǔn)。通常情況下，接觸電阻系是由收縮電阻和接觸膜電阻組成。收縮電阻值非常小，一般不予考慮；接觸膜電阻是接觸表面，由于受到大氣、電弧高溫作用而形成的電阻較大的表面膜。當(dāng)接觸壓力增大，表面膜被壓碎，形成較小的接觸電阻。接觸電阻可以由下面公式估算：（包括可動觸頭的接觸電阻也可用該公式估算）RC=式中 n決定于接觸形式，對點接觸n0.5；線接觸n0.75；高壓力下的面接觸n0.80.95k與接頭材料和接觸面狀況等有關(guān)的系數(shù),見表1F接觸壓力（kgf）對固定螺栓搭接，可以按15X搭接面積（單位N）計算表1觸頭材料和接觸面狀況k銀銀0.06銅銅 無氧化物0.080.14銅（鍍錫） 無氧化物0.070.1銅（鍍錫）銅（鍍錫） 干燥0.1銅（鍍錫）銅（鍍錫） 涂油0.007有了以上公式，結(jié)合螺栓緊固時的受力分析（緊固力矩是已知的），我們可以來解釋一些問題：1）根據(jù)已知的緊固力矩值和不同等級的螺栓強度值，可以計算出母線搭接用的螺栓必須采用6.8級以上。2）采用加大墊圈可以降低接觸電阻。3）銅母線搭接表面涂適量導(dǎo)電