高低壓柜的防護要求及相關參數

王守江

【摘要】近些年來由于企業改制等原因，眾多民營個體企業和合資企業占領了高壓柜市場，產品的工藝質量良莠不齊，所以同一類型同一配置的高壓柜投標價格出入較大。從開關類型的選擇、柜體工藝標準和防護功能等方面進行詳細考察，選擇柜型（含尺寸）和廠家。訂貨時應根據我方功能要求和本地供電局要求，進行詳細技術交底（包括二次控制線路）。

【關鍵詞】高低壓柜防護;二次保護;操作調度;直流供電裝置

一、高壓配電柜柜體防護要求

根據國家相關強制工藝標準，滿足動穩定和熱穩定條件。必須做到框架結構堅固，不能出現手車插拔幾次柜體變形無法插拔的情況。柜體板材為冷軋鋼板，且有足夠的厚度（一般1.5---2MM）以上，以滿足短路弧光防護。帶電體與柜體之間絕緣性能良好，一次和二次插接件連接牢靠，一次母帶載流量足夠，故障防護特性良好，柜體可以耐受故障時巨大的電動力和短路弧光沖擊，此項廠家必須提供該型高壓柜， 經國家指定的電氣試驗機構出具的破壞性擊穿試驗報告。較好的高壓柜（如ABB）額定電壓為12KV，實際耐受電壓高達42KV，額定內部故障電弧短時耐受電流高達50KA。

二、高低壓柜體防護等級

高壓開關柜、低壓配電屏外殼的防護等級由歐洲電子技術標準化委員會提出，使用IP 代碼：第一位數字是防護固體異物進入電氣設備殼內及防止人體觸及殼內的帶電或運動部分的防護標準。第一位數字的防護方式，分為0---7，八個防護等級。

1.“0”級。無防護。用“IP 00”或“IP 0X”表示。

2.“1”級。能防止直徑大于50mm的固體異物進入殼內;能防止人體的某一大面積部分（如手）偶然或意外地觸及殼內帶電或運動部分，但不能防止有意識地接近這些部分。用“IP 10”或“IP 1X”表示。

3.“2”級。能防止直徑大于12.5mm的固體異物進入殼內;能防止手指觸及殼內帶電或運動部分。用“IP 20”或“IP 2X”表示。

4.“3”級。能防止直徑大于2.5mm的固體異物進入殼內;能防止厚度（或直徑）大于2.5mm的工具、金屬線等觸及殼內帶電或運動部分。用“IP 30”或“IP 3X”表示。

5.“4”級。能防止直徑大于1mm的固體異物進入殼內;能防止厚度（或直徑）大于1mm的工具、金屬線等觸及殼內帶電或運動部分。用“IP 40”或“IP 4X”表示。

6.“5”級。能防止灰塵進入量達到影響產品正常運行的程度;能完全防止人體觸及殼內帶電或運動部分。用“IP 50”或“IP 5X”表示。

7.“6”級。能完全防止灰塵進入殼內;能完全防止人體觸及殼內帶電或運動部分。用“IP 60”或“IP 6X”表示。第二位數字是防止水進入電氣設備殼內，達到有害程度的防護標準。

垂直落下的水滴不應引起損害;箱體向任何一側傾斜15度時，垂直落下的水滴不應引起損害;從箱體垂直線側以不超過60度角濺入的水不應引起損害; 從每個方向對準箱體的濺水都不應該引起損害;從每個方向對準箱體的噴射水都不應引起損害;從每個方向對準箱體的強射水都不應引起損害;箱體在標準常溫常壓下短時間浸入水中時，不應有能引起有害作用的水量浸入箱體必須在由制造廠和用戶協商定好的條件下長期浸入水中，不應有能引起有害作用的水量浸入。

并非所有的高低壓柜配置了高等級的防護就沒有問題。高等級防水需要完全密閉，通常會引起散熱問題。我們的高低壓系統一般在室內，不允許配置水噴淋消防設施，一般柜上部還有散熱孔，因此IP40--50等級就可以了。如果是室外配電箱柜，就要根據情況提出防護標準了。

三、高壓柜的五防功能

為了能保證防止高壓柜的誤操作，在二次電氣控制和操作機械結構上，還應具備五防功能：

1.防止帶負荷分合隔離開關（手車）功能。

2.防止誤分合斷路器功能。

3.防止帶電掛接地線（或合接地刀閘）功能。

4.防止帶地線合隔離開關、斷路器功能。

5.防止誤入帶電間隔功能。

以上我們介紹了高壓柜的基本構成和相關要求。近些年來由于企業改制等原因，許多大型國企紛紛倒閉，眾多民營個體企業和合資企業占領了高壓柜市場，產品的工藝質量良莠不齊，一些廠家在柜體材料方面偷工減料，柜內使用假冒偽劣元器件，使用低檔真空開關，所以同一類型同一配置的高壓柜投標價格出入較大。招標實際成了惡性競爭。加上建筑工程總包制，總包單位拼命壓價，實際供貨設備的質量無法保證。因此新聞出版廣電局供電設備的選擇甲方必須掌控，需要組織有經驗的技術人員，從開關類型的選擇、柜體工藝標準和防護功能等方面進行詳細考察，選擇柜型（含尺寸）和廠家。訂貨時應根據我方功能要求和本地供電局要求，進行詳細技術交底（包括二次控制線路）。出廠前必須在甲方人員到場的情況下，在廠內做好傳動試驗，以及其他各方面的驗收。安裝時廠家應派技術人員現場指導安裝、調試。

四、高壓系統的操作調度方式

高壓調度戶：根據供電局調度命令，才能對一部分高壓柜進行操作的用戶。一般高壓調度戶，根據供電局調度下令才可以操作的高壓柜為：進線PT柜、進線開關柜、進線計量柜、母聯隔離柜、母聯柜。高壓調度戶可以自行決定操作的高壓柜為：用戶出線柜。

非調度戶：可以自行決定高壓系統操作范圍。但是，不受供電部門調度的10KV雙電源用電單位，嚴禁并路合環倒閘 。

五、高壓柜二次保護及操作機構的直流供電裝置

直流操作電源屏，是高壓柜必備的重要附屬設備。它的可靠與否，對變電站的安全運行起著至關重要的作用。由直流系統提供電源的回路主要有：主分合閘回路、控制保護回路、事故照明回路、信號回路等。目前只有極其落后的地區或農村的老式高壓柜，柜內保護裝置和分合閘操作儲能機構，采用交流220V電源，其電源取自高壓柜內專用操作電源PT，一旦外線高壓失電，保護裝置和操作裝置無法動作，目前在國內早已淘汰。在大檢查過程中發現，個別臺站的變配電室內，還使用著這種上世紀五十年代的極其落后的裝置。目前普遍采用專用獨立的直流電源屏（含蓄電池），直流屏內具有直流整流浮充機和蓄電池，即使外線失電時，仍可依靠蓄電池向高壓柜供電。但是一旦蓄電池故障，失去直流220V電源，只能使用開關手動壓桿儲能來分合開關（有的開關在直流失電后只能分閘，不能合閘），并失去所有二次保護功能。這是極其危險的。因此不光要選擇好高壓柜，同時要選擇可靠的，容量有富裕的直流屏。由于該設備基本沒有停電檢修機會，因此要求務必可靠。建議考慮備份。

注意：比較老式的直流屏內使用落后的可控硅相控整流調壓浮充裝置，由于技術嚴重落后，經常容易充壞電池，已經停產。目前已經更新為新型智能化開關電源浮充設備。同時直流屏電池，必須選用質量較好的正品全密封免維護類型蓄電池，避免在今后的運行中，需要經常補液、檢測和頻繁更換電池。