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高海拔 中压开关柜的设计
四川开 关厂 田 维
丁May t3
产厂家提供 的高原型产 品的外形及安装尺 寸，提 出
0前言
表 2的数据，并以此作为高原型开关柜内一次元件的
随 着 国 家工业 的迅猛发展和西部 大开发 的进程
安 装 要 求 。
不断加快，越来越多的中压电器设备在西部高海拔
表 1 以空气作为绝缘介质柜内各相导体间与对地净距 /cm
地区有了更广泛地使用。海拔高度的增加对 中压 电
器设备在设计、制造、安装和使用上与平原地区产品
40.5一
序号 额定电压/kV 3.6 7.2 12(11.5) 24
}导体至接地间净距 一
1 7.5 12.5 20 30
有较大区别。为保证 中压电器设备在高海拔地区安
}不同相的导体之间的净距 7.5 一一 10 一30
2 12.5 】8
全、可靠地运行，结合多年设计、制造及运行经验， }导体至无孔遮拦间净距 133
3 10.5 13 巧 5 21
一40
4 导体至网状遮拦间净距 17.5 20 22.5 28
阐述高海拔地区对 3.6一40.5kV电压等级中压开关柜
5 无遮拦裸导体至地板间净距 237.5 240 242.5 248 260
的影响及要求。 6 需要不同时停电检修无遮拦 187.5 190 129.5 198 210
裸导体之间的水平净距
1 高海拔地区对中压电器设备性能影响 7 出线套管至屋外通道地面间净距 400 400 400 400 一400
注:海拔超过1000M时1,2 项值应按每升高1000M增大10%进行修正;3一6项值应
中压 电 器设备正常可靠运行主要工况条件是带 分 别增 加 飞或2项值的修正值
电部分与大地间的间隙(空气或复合绝缘间隙)不能
相间、相对地空气绝缘距离 /mm
被击穿。通常条件下，间隙的击穿电压随空气压力、
2500 300】 一 3500 } 4000
密度、湿度的降低而降低。在高海拔地区，太阳日间
蒸
丝
86
辐射强度较大，使电器设备的外绝缘发生老化，而昼
72
115
-
夜温差通常也较大。在湿度较大的地区(湿度>40%O) 竺
144
405
345
如遇骤热骤冷，极易在电器设备表面附着许多小水
珠，形成凝露，凝露一旦在介质表面形成，将提高发
(2 )加 大 爬电距离。
生沿面闪络放电的几率。同时，高海拔地区大多为经
长 期 的 试验表明，绝缘介质的湿闪或污闪电压
济不发达地区。但随着国家西部大开发进程的加快，
与其总的爬电距离之间有接近线性的关系，由此引
许多化工厂、钢厂、水泥厂、电厂等将逐渐建立起来。
入爬电比距。GB3906-916 .4及 DL/T404-19976 .1.2对纯
这样，在经济中心城市，又存在着大气的污秽程度对
瓷及有机绝缘件的外绝缘
表3 爬电比距/mm/kV
中压电器设备电气性能的影响问题。大量的厂矿、企
爬 电比距及相应值 的应 用
德7'5-1-X4' 0"Ill, 纯瓷 有机绝缘
业附近空气中的尘污中含有高导电率的物质，由于
范围规定如表 30
空气作用将逐渐附着在电器设备绝缘介质表面。如
多 年 的 制造 和运 行 经 0 14 16
I 16 18
与前述 的凝露现象联合作用时，将使沿面 闪络放 电
验表明，一般情况下，当海
Ll 18 20
注:爬电距离二最高电压 、爬电比距
的几率大为增加，从而造成电器设备的闪络跳闸。长
拔高度 1000M 《H 《2000m
期的运行经验指出，污闪最 为严重的大气条件是雾、
时，开关柜内的一次元件可按照 II级污秽条件来设
露 、雪和毛毛雨。
计其外绝缘爬电比距，即瓷质为 18mm/kV，有机绝缘
2高海拔地区3.6-40.5kV中压开关拒技术要求 为20mm/kV(个别污秽较重地区可按有机绝缘 25mm/
kV考虑)。一次元件通过采用全工况、加强型绝缘产
经 过 对 高海拔地 区中压 电器设备性能影响的分
品后 因其外绝缘尺寸相对来说有一定的裕度，故完
析，结合多年来生产 3.6一40.5kV中压开关柜的经验，
全满足此海拔高度条件运行要求。
现对其在设计 、制造时应注意的技术要求总结如下:
(3 )改 进 母排形状，增大电极曲率半径，防止尖
(1 )增 大 空气间隙。
端放 电。
间 隙 击 穿除与空气的相对密度有关外， 与间隙
一 般 电 极 曲率半径越大，周边的电场分布越均
的距离也密切相关。因此 DL/T404一197(egv
匀，气隙的击穿电压也越高。因此，在设计和制造中，
IEC298:1990)(户内交流高压开关柜订货技术条件))6.4.1
铜排应尽量选边缘带圆角的R型排(如在 KYN-40.5kV
中对电气距离有明确规定，见表 to
柜中，母排全部采用经过硫化处理后的管形母线)。
基 于 此 ，结合 国内大多数元器件及绝缘材质生
同时还需尽可能地消除电极上的锐缘、棱角、焊缝、
收稿日期:2002-08-26
毛刺等，提高电极表面光洁度，消除局部场强。
2002年 12期 四区瑰;41