全密封全絕緣高壓開關柜在戶外配電網中的應用

閆澤民，華 雋 ，卞 飛，田 偉

（1.國網河南省電力公司新鄉供電公司，河南 新鄉 453000；2.國網河南省電力公司，河南 鄭州 450000）

在整個戶外配電網的運行過程中，全密封全絕緣高壓開關柜的應用范圍較為廣泛[1]。因戶外配電網的需求呈現出多元化的情況，所以便需要在戶外配電網的安裝過程中嚴格根據廣大用戶的需求為用戶量身進行訂做，堅持在全面把握全密封全絕緣高壓開關柜的設計標準上將其更好地應用于戶外配電網中，真正在戶外配電網系統的發電、配電和電能轉換和消耗的過程中起到重要的通斷、控制和保護等作用。其中，電壓等級為3.6～550 kV間的電器產品主要涉及高壓斷路器、高壓隔離開關，以及部分接地開關、高壓防爆配電裝置和高壓開關柜等幾種類型[2]。全密封全絕緣高壓開關柜是整個輸變電設備制造業發展中的重要組成部分，其在戶外配電網的應用過程中發揮著重要性的作用，因此，對全密封全絕緣高壓開關柜在戶外配電網中的應用進行探討尤為重要。

1 全密封全絕緣高壓開關柜的組成

全密封全絕緣高壓開關柜通常被應用于一些發電廠、變電站、石油化工、輕工紡織、地鐵高鐵和住宅小區等不同的場所內。其中，全密封全絕緣高壓開關柜這種設備的主電氣元件就是真空斷路器[3]。

全密封全絕緣高壓開關柜的各項技術性能指標均能夠達到IEC298和GB3906所規定的標準。

（1）斷路器：全密封全絕緣高壓開關柜中所含有的斷路器由最初體積較大和且需要常常進行維護的抽出式空氣絕緣斷路器，轉變為體積小和易發生安全隱患的油斷路器，再到當前所廣泛采用的六氟化硫和真空斷路器。同時，真空斷路器的極柱主要是由真空泡裸露的裝配逐步發展成為組裝式的極柱，再到后面所采用的環氧澆注的固封式極柱；通常斷路器的操動機構則由以往采用的復雜裝配機構轉變為了模塊化的機構，并逐步發展到后面的永磁機構[4]。每一個組成部分所采用的技術的發展較大。針對KYN28-12全密封全絕緣高壓開關柜主要采用的是VD4、HVX12、EV12、3AE1等不同的廠家所生產的真空斷路器設備。

（2）開關柜結構設計。通過全面分析全密封全絕緣高壓開關柜的結構，其整個柜體主要包括了儀表室、電纜室、手車室、電纜室、母線室和柜頂小母線室，并在整個柜頂的部位還設置有兩個泄壓的通道，幾個間隔的小室結構不僅能夠相互聯系在一起，而且又可以處于獨立的狀態。每一個小室自身的功能不盡相同，這種類型的開關柜的柜體厚度為2 mm的敷鋁鋅板板材，并應用數控機床進行加工之后再將其鉚接而成，整個柜體的結構具有緊湊、合理、安全可靠和性能優越的特點。

2 全密封全絕緣高壓開關柜在戶外配電網中的應用

2.1 保證絕緣間距的合理性

在戶外配電網中，全密封全絕緣高壓開關柜是非常重要的一個核心系統。在將全密封全絕緣高壓開關柜合理的應用到戶外配電網中的時候，應該合理的進行交流電分配，讓絕緣間距能夠更加的準確，這樣才能夠避免戶外配電網在運行的過程中發生弧光放電或者是短路的情況，甚至在嚴重的情況下還會導致整個供電系統出現崩潰的局面[5]。通常在電力標準中就安全的絕緣間距進行了下列的規定，即將1 000 m的海拔高度作為重要的分界點，而在1 000 m和以下的時候，全密封全絕緣高壓開關柜便需要保證一次元件相對地或者是相對相間的安全凈絕緣間距不能夠低于125 mm。但是，由于一些高海拔的地區常常會因為空氣壓力、密度、絕對濕度和溫度等多方面的因素而讓全密封全絕緣高壓開關柜受到一定程度的影響，所以便需要通過擴大爬電距離，或者是通過加大絕緣距離和改進母排形狀來避免出現尖端放電的情況。針對全密封全絕緣高壓開關柜的相對地和相間的絕緣距離，均應該嚴格按照GB3906的標準來進行絕緣距離修正。

2.2 開關柜五防聯鎖

為了能夠保證戶外配電網運行的安全性，則要求全密封全絕緣高壓開關柜必須設置完善的聯鎖結構，讓操作人員在進行操作的過程中能夠讓自身的安全得到更好的保證，避免因操作人員在失誤操作的時候而發生安全事故。其中，在全密封全絕緣高壓開關柜的開關板設計和設備制造的時候必須嚴格遵循下列幾個

規則：在高壓開關柜中，僅當小車被卡在試驗位置或工作位置時，這時便需要及時將手車上的電氣閉鎖回路正式接通，靈活的利用手車底盤在車內來阻止斷路器合閘時候的聯鎖機構，讓其在解鎖的時候其斷路器才能夠真正實現合閘。尤其是在利用手車推導中間位置的時候，通過及時將斷路器的電氣合閘在閉鎖回路和合閘機械傳動機構中進行閉鎖，而這時的斷路器并不能夠及時進行合閘；防止接地線閉合。當高壓開關處于工作位置且處于閉鎖狀態時，機柜前門和后門應通過現場開關上的機械元件阻斷或阻斷電磁閥；避免誤入生活空間。在高壓分接設計中，僅當小車處于試驗位置或側面時，方可將輪椅上的接地電阻開關的閉鎖機構拆下，然后將分接器的接地貫穿開關合閘至手車底盤內部；避免用電線封閉現場軟管。當高壓開關的手推車處于工作位置且處于關閉狀態時，應該有效避免手車上的阻擋接地開關在關合時的聯鎖機構快速解鎖，而這時的開關柜設備所設置的接地開關便能夠及時進行合閘。通常當全密封全絕緣高壓開關柜的斷路器手車正處于工作位且處于合閘的狀態，手車底盤車內在阻止手車移動的機構閉鎖時，則難以從工作的位置直接推出手車。

2.3 防護等級

通常全密封全絕緣高壓開關柜是屬于高壓帶電設備，所以為了能夠有效保障人體在接近高壓開關柜的高壓帶電部分時的安全，必須統籌考慮高壓柜體防護等級的要求。尤其是在進行開關柜的設計時應該盡量設計更高的等級。這樣在設備生產過程中所花費的費用也相對較高，其散熱的各項條件也將會隨之變差，所以不能夠僅僅追求較高的防護等級，其防護等級一般以外殼為IP4x，而手車室門在打開時應該盡量以IP2x為主。

2.4 高壓開關柜控制回路設計防跳

在全密封全絕緣高壓開關柜應用于戶外配電網中時，在進行永久性故障電路設計時需要讓合閘處于繼電保護動作，做好斷路器的分閘工作。如果合閘指令在尚未解除的時候或者是在操作過程中出現失誤的情況，則很容易讓斷路器發生反復性的合閘或者是分閘情況。這樣不但很容易發生安全事故，而且還很容易因安全事故的影響擴大而威脅人的生命。同時，防跳其主要指的就是斷路器在進行自動或者是手動合閘時能夠避免出現操作開關或者是卡住觸電而讓斷路器發生多次分閘或者是跳閘的情況。尤其是在戶外配電網的工程設計中，通過在高壓開關柜設計控制回路防跳，能夠有效解決開關設備和保護裝置接口防跳閘的問題，以此保證戶外配電網運行的安全性。

3 防止全密封全絕緣高壓開關柜發生絕緣事故的策略

3.1 提升工作人員操作技能

為有效避免全密封全絕緣高壓開關柜發生絕緣事故，需要進一步提升工作人員的操作技能與職業素養，定期進行工作人員教育培訓[6]，使其深入掌握全密封全絕緣高壓開關柜安裝及應用注意事項。并且，還應在此前提下，對工作責任制加以細化，從而在全密封全絕緣高壓開關柜絕緣事故發生后，能夠直接找到相應負責人，在實際工作中，營造嚴謹的工作氛圍，減少由于人為因素對全密封全絕緣高壓開關柜運行產生的不良影響。

3.2 嚴格監管全密封全絕緣高壓開關柜設備質量

相關工作人員需要對全密封全絕緣高壓開關柜設備質量進行嚴格監管，從而有效提升全密封全絕緣高壓開關柜的運行質量與效率。為更好地應對高壓開關柜市場混亂的情況，應制定出詳細的監管標準，對全密封全絕緣高壓開關柜生產廠家進行嚴格審核，避免不合格的產品流入到市場中，在戶外配電網中應用，從源頭處嚴格控制全密封全絕緣高壓開關柜質量，保證其絕緣性更好地滿足系統需求。

3.3 保持良好的運行環境

確保運行環境良好，對于全密封全絕緣高壓開關柜事故風險發生有著較好的預防效果，因此，需要做好以下幾項工作：第一，定期進行全密封全絕緣高壓開關柜室通風；第二，開關柜室內窗戶，應安裝紗窗，避免設備中進入灰塵；第三，如果全密封全絕緣高壓開關柜運行環境的濕度較高，可以通過紅外線加熱裝置，對室內濕度進行控制，保證其處于合格范圍內。第四，封堵住全密封全絕緣高壓開關柜底部，避免小型動物進入其中，對柜內構件進行破壞。

3.4 健全運維管理機制及風險性管理

首先，構建完善的全密封全絕緣高壓開關柜運維管理機制，需要嚴格按照國家以及相關部門對于全密封全絕緣高壓開關柜應用頒布的相關規定要求，與相關企業發展現狀相結合，確定出全密封全絕緣高壓開關柜的運維周期，保證全密封全絕緣高壓開關柜的良好運行。其次，應完善全密封全絕緣高壓開關柜絕緣事故風險性管理，遵循預防為主原則，深入探究各項風險因素，提升全密封全絕緣高壓開關柜的絕緣性能，同時，還應做好全密封全絕緣高壓開關柜絕緣性能預測，制定風險控制與轉移機制，盡可能的降低全密封全絕緣高壓開關柜絕緣事故的發生風險。

3.5 注重后期維修工作

為保證對全密封全絕緣高壓開關柜絕緣事故的有效處理，相關工作人員需要重點關注全密封全絕緣高壓開關柜絕緣老化維修工作。首先，需要對不同環境下絕緣材料老化規律及老化程度進行比較分析；其次，還應引進全密封全絕緣高壓開關柜絕緣性能檢測系統，實時記錄設備運行環節的絕緣性能，在源頭上控制全密封全絕緣高壓開關柜絕緣事故的發生，確保設備的運行安全。

4 結束語

總之，在現代科學技術快速發展的背景下，當前廣大國民對戶外配電網的安全性和穩定性要求越來越高。通常全密封全絕緣高壓開關柜作為配電網系統中的重要保護設備，其在應用的過程中需要相關部門嚴格落實相關的設計規范，有效保證全密封全劇院高壓開關柜的性能能夠更好的滿足戶外配電網系統的要求，以便將這些產品的功能作用更好地凸顯出來，從而有效確保戶外配電網系統運行的穩定性，有效推動我國電力事業更加健康的發展。■