1.成套開關(guān)柜是什么
成套開關(guān)柜是一種電設(shè)備，外線先進(jìn)入柜內(nèi)主控開關(guān)，然后進(jìn)入分控開關(guān)，各分路按其需要設(shè)置。如儀表，自控，電動(dòng)機(jī)磁力開關(guān)，各種交流接觸器等，有的還設(shè)高壓室與低壓室成套開關(guān)柜，設(shè)有高壓母線，如發(fā)電廠等，有的還設(shè)有為保主要設(shè)備的低周減載。成套開關(guān)柜是包含了所有成套開關(guān)柜所涉及的零配件的組合。
2.成套開關(guān)柜分類
按照電壓等級(jí)分類通常將AC1000V及以下稱為低壓成套開關(guān)柜（如PGL、GGD、GCK、GBD、MNS等）、AC1000V以上稱為高壓成套開關(guān)柜（如GG-1A、XGN15、KYN48等），有時(shí)也將高壓柜中電壓為AC10kV的稱為中壓柜（如XGN15型10kV環(huán)網(wǎng)柜）。
按照電壓波形分類
交流成套開關(guān)柜、直流成套開關(guān)柜
按照內(nèi)部結(jié)構(gòu)分類
抽出式成套開關(guān)柜（如低壓抽出式成套開關(guān)柜、低壓固定分隔式成套開關(guān)柜、金屬鎧裝移開式成套開關(guān)柜、手車柜）
按照用途分類
進(jìn)線柜、出線柜、計(jì)量柜、補(bǔ)償柜（電容柜）、轉(zhuǎn)角柜、母線柜
從結(jié)構(gòu)形式上分
（1）固定式：
能滿足各電器元件可靠地固定于柜體中確定的位置。柜體外形一般為立方體，如屏式、箱式等，也有棱臺(tái)體如臺(tái)式等。這種柜有單列，也有排列。為了保證柜體形位尺寸，往往采取各構(gòu)件分步組合方式，一般是先組成兩片或左右兩側(cè)，然后再組成柜體，或先滿足外形要求，再順次連接柜體內(nèi)部支件。組成柜體各棱邊的零件長(zhǎng)度必須正確（公差取負(fù)值），才能保證各方面幾何尺寸，從而保證整體外形要求。對(duì)于柜體兩側(cè)面，因考慮排列需要，中間不能有隆起現(xiàn)象。另外從安裝角度考慮，底面不能有下陷現(xiàn)象。在排列安裝中，地基平整是先決條件，但干整度和柜體本身都有一定誤差，在排列中要盡量抵消橫向差值，而不要造成差值積累，因?yàn)椴钪捣e累將造成柜體變形，影響母線聯(lián)結(jié)及產(chǎn)生組件安裝異位、應(yīng)力集中，甚至影響電器壽命。故在排列時(shí)宜用地基最高點(diǎn)為安裝參考點(diǎn)，然后逐步墊正擴(kuò)排，在底面干整度較理想并可預(yù)測(cè)條件下，也可采取由中間向兩側(cè)擴(kuò)排方式，使積累差值均布。為了易于調(diào)整，抵消公差積累，柜體寬度公差都取負(fù)值。柜體的各個(gè)構(gòu)件結(jié)合體完成以后，視需要還應(yīng)進(jìn)行整形，以滿足各部分形位尺寸要求。對(duì)定型或批量較大的柜體制造時(shí)應(yīng)充分考慮用工裝夾具，以保證結(jié)構(gòu)的正確統(tǒng)一，夾具的基準(zhǔn)面以取底面為妥，夾具中的各定位塊布置以工作取出方便為準(zhǔn)，對(duì)于柜體的外門等因易受運(yùn)輸和安裝等影響，一般在安裝時(shí)進(jìn)行統(tǒng)一調(diào)整。
（2）抽出式：
抽出式是由固定的柜體和裝有開關(guān)等主要電器元件的可移裝置部分組成，可移部分移換時(shí)要輕便，移入后定位要可靠，并且相同類型和規(guī)格的抽屜能可靠互換，抽出式中的柜體部分加工方法基本和固定式中柜體相似。但由于互換要求，柜體的精度必須提高，結(jié)構(gòu)的相關(guān)部分要有足夠的調(diào)整量，至于可移裝置部分，要既能移換，又要可靠地承裝主要元件，所以要有較高的機(jī)械強(qiáng)度和較高的精度，其相關(guān)部分還要有足夠的調(diào)整量。制造抽屜式低壓柜的工藝特點(diǎn)是：（1）固定和可移兩部分要有統(tǒng)一的參考基準(zhǔn)；（2）相關(guān)部分必須調(diào)整到最佳位置，調(diào)整時(shí)應(yīng)用專用的標(biāo)準(zhǔn)工裝，包括標(biāo)準(zhǔn)柜體和標(biāo)準(zhǔn)抽屜；（3）關(guān)鍵尺寸的誤差不能超差；（4）相同類型和規(guī)格的抽屜互換性要可靠。
2、從連接方式上分
（1）焊接式：
它的優(yōu)點(diǎn)是加工方便、堅(jiān)固可靠；缺點(diǎn)是誤差大、易變形、難調(diào)整、欠美觀，而且工件一般不能預(yù)鍍。另外，對(duì)焊接夾具有一定的要求：①剛性好、不會(huì)受工件變形影響；②外形尺寸略大于工件名義尺寸，可抵消焊后收縮影響；③平整、簡(jiǎn)易、方便操作，盡量減少可轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)構(gòu)，避免卡損；④為防止焊蝕和易于檢修調(diào)整，要選擇好工件支持，支持還要加置防焊蝕墊件。工件焊后變形現(xiàn)象是焊接時(shí)由于焊接處受熱分子膨脹，擠壓產(chǎn)生微觀位移，冷卻后不能復(fù)位而產(chǎn)生的應(yīng)力所致。為了克服變形影響，必須考慮整形工藝。整形的方法一般有：①通過(guò)試驗(yàn)預(yù)測(cè)工件變形范圍，在焊接前強(qiáng)迫工件向反方向變形，以期焊后達(dá)到預(yù)定尺寸；②焊后用過(guò)正方法矯正；③擊、壓焊接后相對(duì)收縮部分，而得到應(yīng)力平衡；④加熱焊接后相對(duì)松凸部分，達(dá)到與焊接處同樣收縮的目的；⑤必要時(shí)對(duì)構(gòu)件進(jìn)行整體熱處理。另外，焊接點(diǎn)選擇、焊縫走向、焊接次序、點(diǎn)焊定位對(duì)焊后變形現(xiàn)象都有一定的影響，如處理得當(dāng)可減少變形，但這要視具體情況而定。
（2）緊固件連接：它的優(yōu)點(diǎn)是適于工件預(yù)鍍，易變化調(diào)節(jié)，易美化處理，零部件可標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，并可預(yù)生產(chǎn)庫(kù)存，構(gòu)架外形尺寸誤差小。缺點(diǎn)是不如焊接堅(jiān)固，要求零部件的精度高，加工成本相對(duì)上升。緊固件一般都為標(biāo)準(zhǔn)件，其種類主要有常規(guī)的螺釘、螺母和鉚釘、拉鉚釘，以及預(yù)緊而可微調(diào)的卡箍螺母和預(yù)緊的拉固螺母，還有自攻螺釘?shù)取Ｒ灿袑Ｓ镁o固螺釘（如國(guó)外引進(jìn)的低壓柜大多用專用緊固螺釘）。工藝特點(diǎn)：以?shī)A具定形，工裝定位，并視需要配以壓力墊圈；鉚接一般要配鉆，且預(yù)鍍件要防止鍍層被破壞；對(duì)于用精密的加工中心或?qū)Ｓ迷O(shè)備加工的構(gòu)件，如各連接孔徑與緊固件直徑能保持微量間隙時(shí)，則可以不用夾具進(jìn)行裝合，一次成形；對(duì)導(dǎo)向及定位件的緊固，應(yīng)以專用量具先定位再以標(biāo)準(zhǔn)工裝檢測(cè)。
3.開關(guān)柜結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
1、MNS型低壓成套開關(guān)柜框架為組合式結(jié)構(gòu),基本骨架由C型鋼材組裝而成。柜架的全部結(jié)構(gòu)件經(jīng)過(guò)鍍鋅處理,通過(guò)自攻鎖緊螺釘或8。8級(jí)六角螺栓堅(jiān)固連接成基本柜架,加上對(duì)應(yīng)于方案變化的門,隔板,安裝支架以及母線功能單元等部件組裝成完整的成套開關(guān)柜。成套開關(guān)柜內(nèi)部尺寸,零部件尺寸,隔室尺寸均按照模數(shù)化(E=25mm)變化。
2、MNS型組合式低壓成套開關(guān)柜的每一個(gè)柜體分隔為三個(gè)室,即水平母線室(在柜后部),抽屜小室(在柜前部),電纜室(在柜下部或柜前右邊)。室與室之間用鋼板或高強(qiáng)度阻燃塑料功能板相互隔開,上下層抽屜之間有帶通風(fēng)孔的金屬板隔離,以有效防止開關(guān)元件因故障引起的飛弧或母線與其它線路短路造成的事故。
3、MNS型低壓成套開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可滿足各種進(jìn)出線方案要求:上進(jìn)上出,上進(jìn)下出,下進(jìn)上出,下進(jìn)下出。
4、設(shè)計(jì)緊湊:以較小的空間容納較多的功能單元 。
5、結(jié)構(gòu)件通用性強(qiáng),組裝靈活,以E=25mm為模數(shù),結(jié)構(gòu)及抽出式單元可以任意組合,以滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)的需要
6、母線用高強(qiáng)度阻燃型,高絕緣強(qiáng)度的塑料功能板保護(hù),具有抗故障電弧性能,使運(yùn)行維修安全可靠
7、各種大小抽屜的機(jī)械聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,有連接,試驗(yàn),分離三個(gè)明顯的位置,安全可靠。
8、采用標(biāo)準(zhǔn)模塊設(shè)計(jì):分別可組成保護(hù),操作,轉(zhuǎn)換,控制,調(diào)節(jié),測(cè)定,指示等標(biāo)準(zhǔn)單元,可以根據(jù)要求任意組裝。9、采用高強(qiáng)度阻燃型工程塑料,有效加強(qiáng)了防護(hù)安全性能。
10、通用化,標(biāo)準(zhǔn)化程度高,裝配方便。具有可靠的質(zhì)量保證。
11、柜體可按工作環(huán)境的不同要求選用相誚的防護(hù)等級(jí)。
12、設(shè)備保護(hù)連續(xù)性和可靠性 。
13、MNS3.0的最大載流能力是6300A，主母線的沖擊短路電流耐受能力是220kA。
4.成套開關(guān)柜常見缺陷
1.1 空氣絕緣間隙小
長(zhǎng)期以來(lái)，有的高壓成套開關(guān)柜生產(chǎn)廠家，不嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使目前有些正在運(yùn)行的10kV高壓成套開關(guān)柜柜內(nèi)帶電體的相與相、相與地之間空氣絕緣間隙多在100～125mm之間。作為純空氣絕緣的電氣設(shè)備， 《高壓配電裝置設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程》中明確規(guī)定，10kV系統(tǒng)純空氣絕緣的最小間隙為125mm。從交流耐壓試驗(yàn)的結(jié)果，并結(jié)合事故分析可以看出，10kV高壓成套開關(guān)柜柜內(nèi)帶電體的相與相間、相與地的最小空氣絕緣間隙，低于125mm的，容量出事故。
1.2 配套附件絕緣性能差
我國(guó)10kV高壓成套開關(guān)柜的生產(chǎn)廠家很多，有的廠家為了降低成本，采用絕緣水平較低的配套附件，造成整臺(tái)成套開關(guān)柜的污閃電壓降低，達(dá)不到額定標(biāo)準(zhǔn)要求。依照《6～10kV高壓成套開關(guān)柜選型原則》，并結(jié)合實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為10kV高壓成套開關(guān)柜所配附件的沿面絕緣爬電比距，應(yīng)不低于以下要求：瓷絕緣件18mm/kV，有機(jī)絕緣件20mm/kV。
1.3 采用復(fù)合絕緣時(shí)，不應(yīng)忽視空氣間隙
有的10kV高壓成套開關(guān)柜內(nèi)部，加裝絕緣材料制成的隔板，形成帶電體——空氣間隙——絕緣隔板——接地體這樣的復(fù)合絕緣模式。從實(shí)際情況看，采用這種復(fù)合絕緣時(shí)，不能忽視空氣間隙，空氣間隙最小不低于30mm，否則容易引起絕緣事故。
1.4 運(yùn)行環(huán)境差，檢修質(zhì)量低
一般來(lái)說(shuō)，10kV高壓成套開關(guān)柜的運(yùn)行環(huán)境較差，經(jīng)常受諸如粉塵、煙霧、蒸氣等的侵襲，使得絕緣層表面被腐蝕，生成導(dǎo)電物，構(gòu)成絕緣缺陷。還有個(gè)別的成套開關(guān)柜使用單位，不重視設(shè)備的檢修、維護(hù)，不能及時(shí)地發(fā)現(xiàn)和消除各種絕緣缺陷，最終造成絕緣事故的發(fā)生。
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