時(shí)間：2023-06-04 10:49:37
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇開關(guān)柜設(shè)計(jì)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
關(guān)鍵詞：開關(guān)柜結(jié)構(gòu)；設(shè)計(jì)工作；制造工作
中圖分類號(hào)：TU318 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
0.引言
如今，開關(guān)柜在生活中的應(yīng)用較為頻繁，往往應(yīng)用于電力系統(tǒng)、金屬冶煉以及高層建筑物當(dāng)中。通常情況下，外線直接同開關(guān)柜相接，之后再通過各個(gè)分控開關(guān)。故而，開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理直接影響了電力系統(tǒng)能夠良性運(yùn)轉(zhuǎn)，同時(shí)也可以確保電力能源合理分配。
1.開關(guān)柜操作重點(diǎn)
送電時(shí)，工作人員需先安設(shè)開關(guān)柜后封板，確認(rèn)安裝完畢之后，把前下門關(guān)停之后，同時(shí)對接地開關(guān)主軸進(jìn)行分閘處理。工作人員運(yùn)用運(yùn)轉(zhuǎn)車把手車放置在開關(guān)柜當(dāng)中，同時(shí)接通電源。此刻，靜電插座中的顯示燈便會(huì)呈現(xiàn)亮起狀態(tài)，之后關(guān)閉開關(guān)柜前門以及中門，并將手車從實(shí)驗(yàn)位置推動(dòng)至工作位置，隨后令斷路器手車處于分閘狀態(tài)。上述工作完成后，工作人員通過手柄對位于工作位置的手車進(jìn)行處理，將其轉(zhuǎn)變?yōu)閷?shí)驗(yàn)位置。此時(shí)，工作顯示燈便會(huì)關(guān)閉，而實(shí)驗(yàn)顯示燈亮起。工作人員將中門開啟，與此同時(shí)，拔出二次插頭，實(shí)驗(yàn)顯示燈均關(guān)閉。工作人員將手車自開關(guān)柜撤除，使接地開關(guān)處于合閘狀態(tài)，并打開封板與前下門。
2.開關(guān)柜加工方式分析
第一，焊接方式。焊接方式的主要優(yōu)勢在于加工更為方便，且焊接所構(gòu)建的開關(guān)柜結(jié)構(gòu)較為牢固以及可靠。但是缺點(diǎn)也較為明顯，即容易形成誤差以及變形，且由于焊接之后的開關(guān)柜牢固，焊接完成之后，工作人員難以對其進(jìn)行調(diào)整。而且工作人員通過焊接方法對開關(guān)柜進(jìn)行焊接，對開關(guān)柜的外觀也造成負(fù)面影響。此外，由于開關(guān)柜整體面積相對較大，所以噴漆難度相對較大，需要企業(yè)提高工作人員的焊接工藝以及基礎(chǔ)技能。
第二，組裝方式。由該方式構(gòu)成的開關(guān)柜，往往用于工件一般加工，工作人員可先實(shí)施噴涂作業(yè)，調(diào)節(jié)工作與外觀處理工作難度均有所下降，構(gòu)架外部尺寸不容易產(chǎn)生誤差，開關(guān)柜占地面積小。而該組裝方式，焊接牢固度不足，對零部件精度的要求相對較高，需要企業(yè)在加工方面投入大量加工成本。
第三，焊接同組裝聯(lián)合使用。該方式集合了上述兩種方式的所有優(yōu)勢，更為適合開關(guān)柜結(jié)構(gòu)的構(gòu)建。通常情況下，工作人員在柜體的連接部分使用電焊這一焊接方式，而部分可以變化或是可以調(diào)節(jié)的部件則通過緊固件相連。
3.開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造方式
3.1 結(jié)構(gòu)形式方面的考慮
若企業(yè)已經(jīng)指定了型號(hào)，設(shè)計(jì)人員必須按照國家與行業(yè)相關(guān)規(guī)范完成設(shè)計(jì)工作。工作人員在設(shè)計(jì)工作中，需將用戶維護(hù)納入考慮范圍當(dāng)中，盡可能擴(kuò)大維修所需的空間，抽屜柜內(nèi)大式抽屜、燈、按鈕以及表等儀器應(yīng)安設(shè)于相對較低的位置，方便值班維修人員應(yīng)用部分構(gòu)件，同時(shí)也便于維修人員對儀器進(jìn)行監(jiān)測。當(dāng)開關(guān)柜內(nèi)部分構(gòu)件發(fā)生問題需要更換時(shí)，維修人員的維修工作也更為容易、方便，確保元件的更換具有可操作性、接線端子所處區(qū)域的合理性。為了使電纜的連接更為便捷，工作人員應(yīng)思考進(jìn)線孔以及出線孔的規(guī)格，且需要考慮進(jìn)、出線孔所處位置，同時(shí)考慮進(jìn)、出現(xiàn)位置的封閉性是否良好。此外，企業(yè)還需在不影開關(guān)柜整體結(jié)構(gòu)分布的前提下，盡可能提高開關(guān)柜整體性能與質(zhì)量，以提升用戶的用電體驗(yàn)。為了保證開關(guān)柜的可操作性，設(shè)計(jì)人員需對儀表面板高度進(jìn)行調(diào)整，按鈕以及轉(zhuǎn)換開關(guān)所在位置也應(yīng)偏向于下方，方便相關(guān)工作人員對其進(jìn)行操作，調(diào)節(jié)回路，確保所有承載元器件分布均勻，同時(shí)也保證了電流的分布更為平衡，且能夠存留一部分余量。若企業(yè)并沒有指定開關(guān)柜的型號(hào)或是結(jié)構(gòu)，則企業(yè)需按照用戶提供的實(shí)際需求以及元件本身結(jié)構(gòu)特征等內(nèi)容，選用更為合適的開關(guān)柜類型。
3.2 結(jié)構(gòu)制作形式方面的考慮
不同規(guī)格的開關(guān)柜型由其自身規(guī)范進(jìn)行確定，針對部分尚未指定的柜型，工作人員應(yīng)按照柜內(nèi)元器件本身所具有的特征以及電器設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)原則完成確認(rèn)。針對體積相對較大，且自重較重的元器件，建議設(shè)計(jì)人員優(yōu)先選用焊接的方式對其進(jìn)行處理，而針對部分元件或是場地更換較為頻繁的開關(guān)柜，則應(yīng)選用組裝式開關(guān)柜。若對開關(guān)柜整體精度要求較低、元件數(shù)量相對較少，建議設(shè)計(jì)人員選用焊接結(jié)構(gòu)。若元件數(shù)量較多，且種類難以確定，而且工作人員在設(shè)計(jì)過程中可能存在較大的變動(dòng)性，針對上述情況，建議設(shè)計(jì)人員優(yōu)先使用組裝式開關(guān)柜。此外，企業(yè)還需結(jié)合用戶提出的要求制造開關(guān)柜。而且隨著近年來，人們對環(huán)保的提倡，焊接工藝的應(yīng)用范圍不斷縮減，組裝時(shí)開關(guān)柜應(yīng)用范圍擴(kuò)大。但該焊接方式更為經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。所以企業(yè)需靈活運(yùn)用兩種方式，既滿足業(yè)主要求，也符合環(huán)保的要求，同時(shí)也保證企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高。如用戶明確要求希望開關(guān)柜外觀美觀、高檔，且拆裝便捷，則建議企業(yè)使用組裝式開關(guān)柜。除此以外，工作人員也可選用設(shè)計(jì)工藝焊接孔的方法作為開關(guān)柜制作的主要方法。該方法可有效提高焊接式開關(guān)柜的美觀度，同時(shí)也提高了焊接的精準(zhǔn)度，使得焊點(diǎn)分布更為均勻。且工作人員在使用該方法之后，再對表面進(jìn)行拋光與噴漆處理，基本可以將焊點(diǎn)遮掩。工作人員完成開關(guān)柜體框架的焊接工作后，實(shí)施磨平處理，并對其表面進(jìn)行噴塑處理，所得開關(guān)柜不僅穩(wěn)固，且極為美觀。而企業(yè)在開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造過程中，必須將企業(yè)當(dāng)前施工水平納入考慮范圍當(dāng)中，在不影響開關(guān)柜穩(wěn)定性的前提下，對開關(guān)柜制造的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行考量，將材料的利用率發(fā)揮至最大化。以面板顯示燈安設(shè)孔的設(shè)計(jì)工作為例，元器件樣本開孔的規(guī)格為φ25，但大部分企業(yè)的沖床模具規(guī)格僅有φ25.5。針對該情況，工作人員可直接將開孔規(guī)格設(shè)計(jì)為φ25.5，不僅不會(huì)對開關(guān)柜的安裝與使用構(gòu)成影響，同時(shí)也無須添加模具以及安裝工位。
3.3 安全性能設(shè)計(jì)方面的考慮
在電氣設(shè)備運(yùn)行當(dāng)中，電弧是一種一定會(huì)發(fā)生的現(xiàn)象，會(huì)對電氣設(shè)備運(yùn)行造成較為嚴(yán)重的影響。因此為了提升開關(guān)柜的抗電弧能力，可以通過在開關(guān)柜內(nèi)部當(dāng)中增加金屬隔板的方式進(jìn)行處理，通過隔離的形式提升開關(guān)柜的抗電弧水平。同時(shí)可以為開關(guān)柜增加電弧的相關(guān)檢測設(shè)備來對開關(guān)柜的電弧情況進(jìn)行監(jiān)督檢測，這二者的設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)對于開關(guān)柜內(nèi)導(dǎo)電體的電弧絕緣設(shè)計(jì)，從而提升開關(guān)柜的電氣安全性能。另外可以通過泄壓通道來實(shí)現(xiàn)對于開關(guān)柜內(nèi)的安全性能的提升，這種設(shè)計(jì)主要是要求必須提升開關(guān)柜的人身防護(hù)等級(jí)，同時(shí)要防止外來物的單元置換，采用相應(yīng)的隔離設(shè)施處理。通過這3個(gè)方面的設(shè)計(jì)，提升開關(guān)柜的整體質(zhì)量和安全性能水平。
3.4 開關(guān)柜結(jié)構(gòu)輔助設(shè)計(jì)方面的考慮
為了提升開關(guān)柜的整體質(zhì)量水平，可以在傳統(tǒng)開關(guān)柜設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上為其增加一些輔的設(shè)計(jì)，從而提升開關(guān)柜的質(zhì)量與性能水平。對于開關(guān)柜的操作方面可以采用對于儀表板的重新設(shè)計(jì)，從而優(yōu)化開關(guān)柜的操作效果；對于開關(guān)柜的外觀設(shè)計(jì)可以通過在完成焊接以后對相關(guān)焊接點(diǎn)以及表面進(jìn)行拋光，使開關(guān)柜的外觀效果更加美化；對于鈑金加工可以采用一些現(xiàn)代化的高精度儀器進(jìn)行處理，從而實(shí)現(xiàn)對于開關(guān)柜的夾具、模具的改良設(shè)計(jì)。
結(jié)語
開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造的合理性對開關(guān)柜整體性能有極為深刻的影響。故而，作為開關(guān)柜而的制造商，必須注重對產(chǎn)品自身性能以及品質(zhì)的提高，以便擴(kuò)大開關(guān)柜的應(yīng)用范圍，促進(jìn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制造 分析實(shí)踐
中圖分類號(hào)：TU318文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
前言：開關(guān)柜作為電能分配的重要設(shè)備，在現(xiàn)代電網(wǎng)建設(shè)和工程建設(shè)中起到非常重要的作用。如何提高開關(guān)柜的性能，適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的需要也成為開關(guān)柜發(fā)展變革的必然趨勢。柜體是開關(guān)柜制造的基礎(chǔ)，因此柜體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就成了基礎(chǔ)的基礎(chǔ)。作為柜體，它既要滿足各電器單元的組合功能條件，還要滿足柜體本身要求，現(xiàn)著重對開關(guān)柜共性的最基本結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)工藝方面做一個(gè)詳細(xì)的分析。
一、設(shè)計(jì)和制造要注重基本的規(guī)范和工藝細(xì)節(jié)
1、設(shè)計(jì)時(shí)要考慮其結(jié)構(gòu)形式
要考慮到制造企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，針對一次系統(tǒng)中的方式要求，看是否柜體與電器元件、廠家要求、環(huán)境等相符，并及時(shí)聯(lián)系溝通、確定設(shè)計(jì)，在此基礎(chǔ)上對柜體做不違反基本形式和要求的調(diào)整。設(shè)計(jì)時(shí)要全局考慮，考慮用戶的維護(hù)，盡量把維修空間留大，抽屜柜中的大抽屜盡量不要設(shè)計(jì)在太高的位置，按鈕、燈、表等盡量不要在面板太高位置，便于值班維護(hù)人員的使用和監(jiān)測。易損件的更換方便，元件拆卸位置的可操作性，接線端子位置的合理性等。
為方便電纜連接，進(jìn)出線開孔大小和位置的合理性，進(jìn)出線位置的可密封性，防止劃傷電纜的保護(hù)，電纜的固定，基礎(chǔ)與柜體的配套性，結(jié)構(gòu)和元件布置的均勻性，柜體電流的分布性，超出范圍的調(diào)整和保護(hù)性，用戶的可變動(dòng)和調(diào)整性，以及考慮廠家使用環(huán)境的防護(hù)改進(jìn)，結(jié)構(gòu)變動(dòng)等。
比如，考慮可操作性，將儀表面板盡量設(shè)計(jì)在手容易操作的高度，按標(biāo)準(zhǔn)制造的儀表門中，按鈕和轉(zhuǎn)換開關(guān)等也要偏下設(shè)計(jì)以方便操作，調(diào)整回路，盡量保證每臺(tái)柜體承載元器件的均勻性和電流分布的平衡性，盡量留有余量，當(dāng)超出時(shí)要考慮多點(diǎn)接入和中間分段來保證，這必然對柜體的空間結(jié)構(gòu)、材料、美觀、檢修等方面有一定影響。當(dāng)用戶的元件太多時(shí)，盡量與用戶聯(lián)系，放大安裝空間，在有些基本形式或用戶空間有限時(shí)，宜在柜體上采取一些變動(dòng)，來更好地既滿足柜體本身的規(guī)范和用戶要求又提高使用性能。
2、柜體加工形式
元件大而重的考慮優(yōu)先用焊接式結(jié)構(gòu)，考慮的場地和元件的更換和變動(dòng)性較大采用組裝式，整體要求精度不高、元件少，或是箱式結(jié)構(gòu)考慮采用焊裝結(jié)構(gòu)，考慮用戶使用場地要求高檔、美觀一點(diǎn)且經(jīng)常拆動(dòng)考慮組裝式。
隨著時(shí)代的發(fā)展和環(huán)保的要求，盡量少使用焊接工藝，以符合綠色環(huán)保產(chǎn)品的要求。當(dāng)然也要從加工的方便性和經(jīng)濟(jì)性考慮，焊接方便快速經(jīng)濟(jì)，有時(shí)候要把幾種形式結(jié)合起來設(shè)計(jì)柜體結(jié)構(gòu)和工藝。
3、柜體實(shí)際需要
開關(guān)柜在設(shè)計(jì)制造過程中，要考慮多方面的因素，從各個(gè)專業(yè)角度進(jìn)行科學(xué)有效設(shè)計(jì)。例如，一個(gè)承載重的元器件且額定電流比較大的安裝部件，材料要有一定硬度和韌性，結(jié)構(gòu)形式強(qiáng)度要高且要考慮安裝位置與柜體的連接，通斷電源的震動(dòng)因素、維護(hù)的方便性、重力的均衡性，所處地下應(yīng)考慮防塵、防潮，帶電粒子多的環(huán)境內(nèi)柜內(nèi)元件的滅弧保護(hù)、地下空間有限、柜體高度的考慮，運(yùn)輸考慮的固定，現(xiàn)場的搬運(yùn)，零件安裝拆借的方便性，零件的通用性，中間過程的形變量，同時(shí)要考慮到經(jīng)濟(jì)效益原則，在相應(yīng)的結(jié)構(gòu)選最合理的材料。
4、工藝步驟和細(xì)節(jié)
鈑金加工中的工藝步驟和細(xì)節(jié)是開關(guān)柜性能品質(zhì)保證的前提，所有的技術(shù)理論都很明晰合理了，那么加工是成果轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵，所以柜體的結(jié)構(gòu)是骨骼是基礎(chǔ)，是生產(chǎn)合格開關(guān)柜的保證，而工藝細(xì)節(jié)是血肉，是高品質(zhì)、高性能、人性化開關(guān)柜精品的前提。
二、開關(guān)柜設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)
開關(guān)柜進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要使得設(shè)備的元件都在規(guī)定的凈距內(nèi),特別是一些露在外面的的元件,因?yàn)檫@些元件都是帶電的,所以保持一定的距離十分必要,這樣才能保證整個(gè)大環(huán)境的安全。
為了保護(hù)電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行,避免不利因素的干擾,降低短路問題的出現(xiàn)概率,就要保證元件間的空氣間隙在要求范圍內(nèi)。在海拔超千米的的的地方,要是把空氣作為高壓配電系統(tǒng)的絕緣介質(zhì),那么標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)規(guī)范就要求開關(guān)柜相與相之間的間隙要大于125 mm,還要使得其和地面的間隙也要大于125 mm,而當(dāng)海拔過于高時(shí),還應(yīng)對開關(guān)柜的距離間隙進(jìn)行再次的調(diào)整,以便使絕緣距離保持在合理的范圍內(nèi)。
對于高海拔可以采取以上措施,但對于空間有限的配電室而言,隨意調(diào)整距離是不現(xiàn)實(shí)的,因?yàn)樗挠邢蘅臻g使得開關(guān)柜不能太大,在絕緣距離上沒法下手,就得在絕緣材料上下工夫,有些配電室于是采用了一些絕緣熱縮材料,或者是DMC、SMC之類的絕緣板,但是在應(yīng)用的過程中要注意的是如果利用絕緣熱縮材料,就必須使得絕緣的間隙大于80 mm。對這些熱縮材料要精心養(yǎng)護(hù),減緩縮套管的老化進(jìn)度,使得它們的絕緣力保持在良好的強(qiáng)度內(nèi),讓專人負(fù)責(zé)定期的檢查工作,有問題及時(shí)上報(bào),及時(shí)解決。采用絕緣的材料若是絕緣板,就不像絕緣熱縮材料那樣,而要保持絕緣板和導(dǎo)體的距離在15 mm以上。
三、開關(guān)柜設(shè)計(jì)安裝要求
1、母線連接
核實(shí)母線規(guī)格、數(shù)量應(yīng)符合要求，進(jìn)線相序相位是否一致。穿接母線，用力要均勻、一致、柔緩。母線搭接面應(yīng)平整、無氧化膜，鍍銀層不得銼磨，均勻涂抹電力復(fù)合脂。母線連接的所有緊固螺栓必須是鍍鋅件，平墊、彈簧墊齊全。緊固力矩用扭力扳手檢查應(yīng)在規(guī)范要求范圍內(nèi)。
2、柜體接地檢查
高、低壓控制柜在基礎(chǔ)埋件與接地網(wǎng)連接良好，箱體就位后，將箱體接地端子與之接牢；裝有電器的可開啟門，應(yīng)以銅軟線與接地的金屬構(gòu)架可靠地連接；柜內(nèi)供檢修用的接地觸頭與本工程的接地網(wǎng)之間也應(yīng)有可靠的電氣通路。
3、開關(guān)柜機(jī)械部件檢查
（1）柜面油漆應(yīng)無脫漆及銹蝕。
（2）所有緊固螺栓均應(yīng)齊全、完好、緊固。
（3）柜內(nèi)照明裝置齊全。
4、開關(guān)柜電器部件檢查
（1）各種電氣觸點(diǎn)應(yīng)接觸緊密，通斷點(diǎn)順序正確。觸點(diǎn)上涂抹紅導(dǎo)電脂，觸點(diǎn)壓痕應(yīng)清晰、均勻，觸點(diǎn)插入深度符合廠家規(guī)定。
（2）檢查帶電部分對地距離是否符合要求。
（3）對照施工圖檢查二次接線是否正確，元件配制是否符合設(shè)計(jì)要求。
5、開關(guān)柜調(diào)試
（1）臨時(shí)送電調(diào)試條件，變電所高低壓柜、直流柜安裝就位完畢，高低壓柜間電纜已連接完畢，直流柜到高壓柜頂小母線電纜連接完畢。變壓器已就位，高低壓側(cè)母線未連接。現(xiàn)場接進(jìn)臨時(shí)電源能提供直流柜供電，及調(diào)試設(shè)備時(shí)的用電。
（2）高壓電氣設(shè)備交接試驗(yàn)，高壓電氣設(shè)備包括：10KV變壓器、10KV斷路器、10KV母線、電壓互感器、電流互感器等、其交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)按GB 50150－2006執(zhí)行。試驗(yàn)時(shí)，成排高壓柜可整組進(jìn)行對地和斷口間測量絕緣電阻及交流耐壓試驗(yàn)。
（3）高壓柜繼電保護(hù)試驗(yàn)，高壓柜的繼電保護(hù)試驗(yàn)應(yīng)按所給定值逐一進(jìn)行調(diào)試，之后進(jìn)行整組傳動(dòng)試驗(yàn)及備自投試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行處理。
（4）高壓柜機(jī)械及電氣部件檢查
（5）低壓柜一二次回路調(diào)試，根據(jù)現(xiàn)場情況，臨時(shí)電接入低壓母線一相或三相，提供控制回路供電，分段進(jìn)行一二次回路的調(diào)試工作。
結(jié)語：綜上所述，隨著科技的不斷進(jìn)步以及社會(huì)的不斷發(fā)展，對產(chǎn)品的性能和品質(zhì)要求也在提升，要與國際接軌，就必須在符合國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)前提下，在重視產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，保證基本質(zhì)量的情況下，注重產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和加工細(xì)節(jié)，綜合性考慮，精細(xì)化制造，提高效率和效益的同時(shí)，提升產(chǎn)品性能和品質(zhì)，才能在開關(guān)成套行業(yè)，打造真正的精品，提升產(chǎn)品的品牌實(shí)力。
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【關(guān)鍵詞】開關(guān)柜；聯(lián)鎖裝置；安全性
隨著我國現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展，電網(wǎng)容量的不斷增加，為保證電網(wǎng)的輸配電質(zhì)量，電力系統(tǒng)對輸配電設(shè)備提出了越來越高的要求。從早期的水泥間隔式開關(guān)柜到固定式開關(guān)柜，再到落地式手車開關(guān)柜，一直發(fā)展到現(xiàn)在的中置式開關(guān)柜，開關(guān)柜的性能逐步提高，尤其在開關(guān)柜的防止誤操作和保證設(shè)備及維護(hù)人員安全方面更是得到了長足的發(fā)展及完善。在現(xiàn)在運(yùn)行的開關(guān)設(shè)備中多數(shù)為金屬鎧裝式開關(guān)柜，為保證安全性均需要裝設(shè)防止誤操作的聯(lián)鎖裝置。
GB3906-2006《3.6～40.5kV交流金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》對開關(guān)柜的聯(lián)鎖裝置作了明確規(guī)定，此標(biāo)準(zhǔn)中5.11條款規(guī)定了裝設(shè)聯(lián)鎖裝置的幾種情況，并要求在設(shè)計(jì)時(shí)優(yōu)先考慮機(jī)械聯(lián)鎖：
1 具有可移開部件的金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備
斷路器、負(fù)荷開關(guān)或接觸器只有處于分閘位置時(shí)才能抽出或插入。
斷路器、負(fù)荷開關(guān)或接觸器只有處于工作位置、隔離位置、移開位置、試驗(yàn)位置或接地位置時(shí)才能操作。
斷路器、負(fù)荷開關(guān)或接觸器只有在與自動(dòng)分閘相關(guān)的輔助回路都已接通時(shí)才可以在工作位置合閘。相反地，斷路器在工作位置處于合閘狀態(tài)時(shí)輔助回路不能斷開。
以上規(guī)定強(qiáng)調(diào)了斷路器只有在分閘位置才可以移動(dòng)、只有在指定位置才可以進(jìn)行合分閘操作、只有在二次插件插接牢靠的情況才可以移動(dòng)至工作位置并不能脫離。
大多數(shù)金屬鎧裝式開關(guān)柜柜內(nèi)按照斷路器的位置可以分為試驗(yàn)位置和工作位置，斷路器安裝在專用底盤或車架上，斷路器的合閘機(jī)構(gòu)與底盤或車架中的聯(lián)鎖需要加裝機(jī)械聯(lián)鎖，一般均是與搖進(jìn)機(jī)構(gòu)之間加裝機(jī)械聯(lián)鎖，即當(dāng)斷路器合閘后無法進(jìn)行搖進(jìn)操作，只有對該機(jī)構(gòu)進(jìn)行強(qiáng)制分閘或通過手動(dòng)解鎖使斷路器分閘后，才可以進(jìn)行搖進(jìn)操作。如常見的3AH4-40.5（或ZN12-40.5）斷路器手車聯(lián)鎖是通過控制斷路器彈簧機(jī)構(gòu)中的閉鎖連桿實(shí)現(xiàn)的，見圖1所示，當(dāng)腳踏連桿被踏起時(shí)，連桿帶動(dòng)頂桿頂起閉鎖連桿，實(shí)現(xiàn)斷路器分閘（當(dāng)斷路器處于分閘狀態(tài)時(shí)，閉鎖連桿是可以自由上下運(yùn)動(dòng)的），同時(shí)也解鎖了搖進(jìn)操作孔，可以通過搖進(jìn)手柄實(shí)現(xiàn)斷路器手車的搖進(jìn)搖出。
當(dāng)斷路器手車處于試驗(yàn)位置或工作位置時(shí)，腳踏聯(lián)鎖連桿自動(dòng)落于柜體的限位孔中，頂桿與閉鎖連桿間脫離，此時(shí)斷路器可以進(jìn)行分合閘操作，同時(shí)搖進(jìn)孔也被擋板擋死，需要再次搖進(jìn)操作時(shí)，再次踏起腳踏連桿進(jìn)行操作。
圖1 腳踏聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)
對于二次插件聯(lián)鎖的設(shè)計(jì)一般也是通過機(jī)械機(jī)構(gòu)的組合應(yīng)用來實(shí)現(xiàn)的。這里的聯(lián)鎖設(shè)計(jì)需要解決這幾個(gè)問題即可實(shí)現(xiàn)二次插件聯(lián)鎖：1）當(dāng)斷路器處于試驗(yàn)位置時(shí)，二次插件需要實(shí)現(xiàn)自由插拔；2）當(dāng)斷路器脫離開試驗(yàn)位置后，通過限制二次插件鎖緊扳手的運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)不能拔出二次插件；3）當(dāng)斷路器由工作位置移動(dòng)回到試驗(yàn)位置時(shí)需要實(shí)現(xiàn)聯(lián)鎖裝置的自動(dòng)復(fù)位（可以通過彈簧或凸輪機(jī)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)）。圖2中所示二次聯(lián)鎖機(jī)構(gòu)為VS1-12（或VD4-12）系列斷路器手車的二次聯(lián)鎖，當(dāng)手車在試驗(yàn)位置時(shí)二次插件可以自由插拔，手車開始運(yùn)動(dòng)后，通過滾輪的運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)連桿，實(shí)現(xiàn)鎖桿下壓二次插件扳手，從而實(shí)現(xiàn)二次插件的鎖緊，當(dāng)反向運(yùn)動(dòng)時(shí)通過復(fù)位彈簧實(shí)現(xiàn)鎖桿脫離鎖板，使現(xiàn)場操作人員能夠更方便的觀察到二次聯(lián)鎖的狀態(tài)。
2 裝有隔離開關(guān)的金屬封閉開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備
應(yīng)裝設(shè)聯(lián)鎖以防止在規(guī)定條件以外操作隔離開關(guān)。只有相關(guān)的斷路器、負(fù)荷開關(guān)或接觸器在分閘位置時(shí)才能操作隔離開關(guān)。
如果回路通過與接地開關(guān)串聯(lián)的主開關(guān)裝置（斷路器、負(fù)荷開關(guān)或接觸器）接地，則接地開關(guān)應(yīng)與主開關(guān)裝置聯(lián)鎖。
以上規(guī)定強(qiáng)調(diào)了隔離開關(guān)與斷路器、接地開關(guān)與斷路器間的聯(lián)鎖要求。
隔離開關(guān)一般作為電氣主回路中的明顯的隔離斷口使用，隔離開關(guān)不允許帶負(fù)荷操作，即隔離開關(guān)上側(cè)一般裝有作為控制開關(guān)的斷路器，下側(cè)多為負(fù)荷（如變壓器、電機(jī)、電爐等），因此當(dāng)需要斷開隔離開關(guān)時(shí)需先斷開上級(jí)的斷路器。隔離開關(guān)與斷路器之間的聯(lián)鎖一般生產(chǎn)廠家均通過電磁鎖來實(shí)現(xiàn)，即在斷路器的二次控制回路中通過一組節(jié)點(diǎn)引致隔離開關(guān)的操作手柄處的電磁鎖，當(dāng)斷路器處于分閘時(shí)，電磁鎖解除鎖定狀態(tài)，才可以操作隔離開關(guān)。
圖2 KYN28-12側(cè)視圖
接地開關(guān)一般是作為開關(guān)柜釋放殘余電荷時(shí)使用（見圖2中的接地開關(guān)部分），一端與斷路器的下口母線連接，另一端與開關(guān)柜的系統(tǒng)接地連接，這樣就很容易形成誤操作：當(dāng)接地開關(guān)處于合狀態(tài)時(shí)，斷路器若進(jìn)行合閘操作，將形成三相短路接地狀態(tài)，對開（下轉(zhuǎn)第152頁）（上接第117頁）關(guān)設(shè)備及操作人員都將形成破壞性的嚴(yán)重事故，因此接地開關(guān)與斷路器間的聯(lián)鎖在開關(guān)柜設(shè)計(jì)中是需要特別注意的。但是斷路器由試驗(yàn)位置運(yùn)動(dòng)至工作位置后，若想要實(shí)現(xiàn)接地開關(guān)與斷路器的合閘機(jī)構(gòu)的聯(lián)鎖又是非常困難的，因此現(xiàn)在大量運(yùn)行的KYN28-12系列開關(guān)柜在設(shè)計(jì)之初就巧妙地規(guī)避了出現(xiàn)事故的可能，即：當(dāng)斷路器在開關(guān)柜內(nèi)的試驗(yàn)位置時(shí)，可以進(jìn)行接地開關(guān)的合分操作；只有當(dāng)接地開關(guān)處于分閘位置時(shí)才能將斷路器移動(dòng)至工作位置；當(dāng)斷路器脫離開試驗(yàn)位置后，接地開關(guān)操作孔被擋死，不能操作接地開關(guān)。這個(gè)設(shè)計(jì)理念既避免了繁瑣的機(jī)構(gòu)聯(lián)鎖又實(shí)現(xiàn)了可靠地安全操作，這個(gè)設(shè)計(jì)理念在多種開關(guān)柜的初始設(shè)計(jì)中被廣泛的應(yīng)用。
3 結(jié)束語
綜上所述，在開關(guān)柜的設(shè)計(jì)之初應(yīng)全面考慮開關(guān)柜的各種聯(lián)鎖，必要時(shí)可以采用電氣和機(jī)械雙重聯(lián)鎖，在滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的前提下應(yīng)充分考慮現(xiàn)場運(yùn)行人員及設(shè)備的安全。只有開關(guān)柜具備了可靠地聯(lián)鎖裝置，才能保證設(shè)備的安全運(yùn)行。因此在開關(guān)柜原始設(shè)計(jì)階段或施工合同的初始設(shè)計(jì)階段都應(yīng)該把開關(guān)柜的防誤聯(lián)鎖設(shè)計(jì)作為首要工作。
關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)；通用接口；電力開關(guān)柜
對電力開關(guān)柜而言，在二次回路的時(shí)候沒有統(tǒng)一的進(jìn)行設(shè)計(jì)，不同廠家所給的圖紙存在較大的差距，繼而致使相關(guān)人員對工程中的電力開關(guān)柜都要進(jìn)行二次調(diào)整，消耗了很多的時(shí)間，對設(shè)計(jì)工作的科學(xué)化發(fā)展帶來不利影響。因此，為了能夠提高工作效率，就應(yīng)當(dāng)對二次設(shè)計(jì)做出合理的分析，從而使開關(guān)柜二次設(shè)計(jì)能夠符合標(biāo)準(zhǔn)化要求。
1 電力開關(guān)柜與相關(guān)機(jī)制
實(shí)際上開關(guān)柜本身就是一種電力設(shè)備，以電力為其運(yùn)行的能源，進(jìn)行電力流通過程中的調(diào)控作用。而所謂的電力開關(guān)柜和開關(guān)柜實(shí)際上是同一種裝置，只不過電力開關(guān)柜更好地將開關(guān)柜的運(yùn)行能源明晰地表述了出來，有助于人們的理解。開關(guān)柜更多的還是執(zhí)行對用電設(shè)施的保護(hù)工作，通過其自身斷路器、柜體以及所流經(jīng)電流的實(shí)際電壓的改變，來使其自身適應(yīng)各種用電場合以及各種用電裝置，當(dāng)然這要以引進(jìn)的電力開關(guān)柜的實(shí)際規(guī)格為前提，即規(guī)格是固定的，要以實(shí)際用電設(shè)備為參考，適當(dāng)引入最為恰當(dāng)?shù)碾娏﹂_關(guān)柜。
因此，電力開關(guān)柜的適用范圍十分廣泛，同時(shí)其在電學(xué)領(lǐng)域中的作用也異常重要，它與人們的日常生活和生產(chǎn)工作密不可分，必須對其的實(shí)際投放和使用情況予以一定的調(diào)整，以便于使其更為適合時(shí)代的發(fā)展形勢，與實(shí)際的用電形勢，進(jìn)而促進(jìn)我國電力事業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。
2 設(shè)計(jì)方案
2.1 電力開關(guān)柜的組成
電力開關(guān)柜主要包含以下兩方面：一方面是一次設(shè)備；另一方面是二次設(shè)備。其中，所謂的一次設(shè)備是組成電力體系的主體部分，它能夠?qū)崿F(xiàn)直接生產(chǎn)、輸送的設(shè)備，包含母線、電纜等。總而言之，二次設(shè)備可以達(dá)到對二次設(shè)備做好適當(dāng)?shù)目刂啤⒄{(diào)節(jié)的設(shè)備，包含測量表、控制設(shè)備等。
2.2 通用接口的定義
依據(jù)相關(guān)實(shí)踐可以得知：兩種設(shè)備所獲得的信息是利用端子排而轉(zhuǎn)接過來的，通常傳遞有很多，如信號(hào)、電流等，將這些信息通過在端子排上確定下來，從而形成一個(gè)通用接口。由于二次設(shè)備都能夠利用這個(gè)接口和一次設(shè)備之間進(jìn)行合理的連接，最終達(dá)到對電能的控制作用。
2.3 通用接口的設(shè)計(jì)
2.3.1 KD、XD、ID、UD端子排的制定。KD（控制）、XD（信號(hào)）、ID（電流）、UD（電壓）四種端子排構(gòu)成了一個(gè)通用接口。如圖1所示。（1）KD端子排。控制電源中101、102作為二次設(shè)備，對主控室的相應(yīng)直流進(jìn)行供電；103是屬于二次設(shè)備中手動(dòng)合閘的輸入接點(diǎn)；在107左邊是合閘輸出接點(diǎn)，而右邊是作為一次設(shè)備的相應(yīng)接入點(diǎn)；其中113是對合閘輸入接點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)的設(shè)備，倘若有些設(shè)備不存在，那么就采取預(yù)留的形式；131是對跳閘輸入接點(diǎn)進(jìn)行保護(hù)的設(shè)備；133是對輸入接點(diǎn)采取手動(dòng)形式的設(shè)備；137左邊有跳閘、相應(yīng)的接點(diǎn)，右邊是接入點(diǎn)的跳閘線；139右邊是有關(guān)的閉鎖接點(diǎn)，并且該接點(diǎn)能夠和相應(yīng)的合閘形成接點(diǎn)。（2）XD端子排。斷路器合位、就地控制等相關(guān)信號(hào)，都是在開關(guān)柜中一定要具備的信號(hào)，至于別的信號(hào)可以依據(jù)具體狀況做好適當(dāng)?shù)脑黾右嗷蚴菧p少。倘若相關(guān)人員在開關(guān)柜中使用電容器的過程中，那么應(yīng)當(dāng)對瓦斯等相關(guān)信號(hào)引起必要的重視；假如相關(guān)人員將開關(guān)柜用在電路的時(shí)候，那么就應(yīng)當(dāng)對重合閘等相應(yīng)狀況做出全面的考慮。（3）相關(guān)人員在將ID端子排的左邊依據(jù)二次設(shè)備的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，采取三相六線形式進(jìn)行連接；右邊是將二次側(cè)進(jìn)行合理的連接，也可以利用三相六線的接法進(jìn)行連接。（4）相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)將UD端子排左邊接入到相應(yīng)設(shè)備中，應(yīng)當(dāng)將右邊的母線接入到相應(yīng)位置。
2.3.2 其他端子排。通用接口中只包含電力開關(guān)柜中主要而必需的端子排，其他端子排由生產(chǎn)廠家根據(jù)需要自行增加。另外，須預(yù)留15%～20%的備用端子，以備改建、擴(kuò)建使用。
3 通用接口執(zhí)行難點(diǎn)
（1）相關(guān)單位在對開關(guān)柜進(jìn)行二次設(shè)計(jì)時(shí)可以依據(jù)相關(guān)圖紙。（2）不同廠家都具備屬于自身的圖紙，并且利用新型的通用接口，可以最大程度上節(jié)約資金。（3）不同設(shè)計(jì)單位所制定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)也是不相同的，從而使相關(guān)廠家無所適從。
4 二次回路設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀
4.1 圖紙不一致
我國相對于電力開關(guān)柜方面的管理制度不夠完善，相應(yīng)的法律法規(guī)體系建設(shè)力度也略顯不足，因此這就導(dǎo)致了在電力開關(guān)柜的制造層面的不合理性。因?yàn)椴]有實(shí)際的規(guī)定來約束和控制電力開關(guān)柜的規(guī)格，繼而相應(yīng)的設(shè)計(jì)圖紙也就難以得到統(tǒng)一，而根據(jù)不同的圖紙所設(shè)計(jì)出來的電力開關(guān)柜的型號(hào)、體積和規(guī)格也就難以統(tǒng)一，不同的廠家設(shè)計(jì)出的電力開關(guān)柜各不相同，這就為相應(yīng)企業(yè)在選擇電力開關(guān)柜的問題上增加了難度，因此，相對地，電力開關(guān)柜在使用過程中出現(xiàn)的實(shí)際問題也就會(huì)各不相同，而這就使得二次設(shè)計(jì)樣本難以找到固定的參照物，進(jìn)而為二次回路的設(shè)計(jì)造成阻礙。
4.2 成本增加
因?yàn)槊總€(gè)廠家的實(shí)際經(jīng)濟(jì)狀況不同，而經(jīng)濟(jì)的發(fā)展會(huì)反作用于一定的以之為發(fā)展之基的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，因此這就導(dǎo)致了不同的生產(chǎn)方因經(jīng)濟(jì)發(fā)展程度的不同而是用不一樣的插件，而插件的質(zhì)量就在一定程度上影響了成本的投入，再插件上過度消耗的成本在最后要被歸集于其他的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，進(jìn)而保證成本的合理回收，也許這就需要從二次回路的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)追回一定的成本。因此，這也在一定程度上影響了二次回路的設(shè)計(jì)。
5 應(yīng)用實(shí)例
相關(guān)單位已將將35kV用到有關(guān)變電站中，開關(guān)柜是某有限公司生產(chǎn)的，同樣二次設(shè)備也是某廠家生產(chǎn)的。當(dāng)35kV的變電站建設(shè)完成以后，才對相應(yīng)變電站進(jìn)行設(shè)計(jì)。生產(chǎn)廠家最開始使用接口的過程中，應(yīng)當(dāng)保持接口可以使用3～7天；當(dāng)?shù)诙问褂脮r(shí)，設(shè)計(jì)進(jìn)度的所花費(fèi)的時(shí)間不斷較少，這是由于設(shè)計(jì)單位所花費(fèi)的時(shí)間少了。
結(jié)束語
通過以上內(nèi)容的論述，可以得知：相關(guān)單位在使用這個(gè)通用接口時(shí)，能夠使不同生產(chǎn)廠家開關(guān)柜采取端子排的設(shè)置形式有了明確的要求，將二次設(shè)計(jì)進(jìn)行適當(dāng)?shù)暮喕瑥亩嵘O(shè)計(jì)水平，還能夠達(dá)到改造的目的，僅僅需要對有關(guān)回路做好適當(dāng)?shù)母纳凭涂梢詫?shí)現(xiàn)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。相關(guān)單位通過利用接口，將以往的設(shè)計(jì)方案打破，很好的達(dá)到統(tǒng)籌協(xié)調(diào)的效果，為廠家的設(shè)計(jì)提供便利。相關(guān)單位使用通用接口，可以為相關(guān)人士帶來借鑒，為我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)做出貢獻(xiàn)。
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【關(guān)鍵詞】大型開關(guān)柜；真空化；優(yōu)化設(shè)計(jì)
0 引言
井下中央變電所是井下的供電中心，我公司井下中央變電所有進(jìn)線之間設(shè)有聯(lián)絡(luò)；其擔(dān)負(fù)著生產(chǎn)水平的主排水工作和所有采區(qū)變電所的供電，其重要程度可想而知。變電所內(nèi)高壓開關(guān)柜為GFW型，斷路器均為DN-10.400型多油斷路器，保護(hù)方式采用DL型繼電保護(hù)。
1 原老式高壓開關(guān)柜存在問題
（1）多油斷路器絕緣介質(zhì)為10#變壓器油，滅弧效果差，易滲油，補(bǔ)油換油頻繁，動(dòng)靜觸頭損傷嚴(yán)重，維修工作量大，費(fèi)用高，在開關(guān)內(nèi)所占空間大，且易發(fā)生電氣火災(zāi)事故。
（2）手動(dòng)操作機(jī)構(gòu)分合閘速度低，工人不易操作。
（3）保護(hù)方式采用DL型繼電保護(hù)，保護(hù)方式落后，繼電器試驗(yàn)整定困難，且可靠性差，經(jīng)常發(fā)生遲動(dòng)，誤動(dòng)或拒動(dòng)現(xiàn)象，致使保護(hù)失靈，造成越級(jí)跳閘，影響供電安全。
2 GFW高壓開關(guān)柜真空化優(yōu)化方案
針對井下中央變電所6KV高壓開關(guān)柜存在的安全隱患，技術(shù)人員經(jīng)過充分調(diào)研及論證，認(rèn)為老式高壓開關(guān)柜優(yōu)化改造勢在必行，方案如下：
（1）保留原老式高壓開關(guān)柜殼體，隔離開關(guān)及母線排。
（2）斷路器采用ZNA-7.2/400真空型斷路器，彈簧貯能電動(dòng)、手動(dòng)兩種操作方式。
（3）開關(guān)柜門與隔離開關(guān)安裝機(jī)械閉鎖，只有當(dāng)開關(guān)柜門外處于停電狀態(tài)時(shí)方可打開開關(guān)柜門，柜門關(guān)不上，無法送電操作。
（4）在四個(gè)進(jìn)線柜設(shè)有127V操作電源，每個(gè)聯(lián)絡(luò)柜之間又有127V聯(lián)絡(luò)開關(guān)，保證萬一有一進(jìn)線開關(guān)柜出現(xiàn)問題時(shí)，每一個(gè)開關(guān)柜上面都有操作電源。
3 優(yōu)化改造效果
貯能合閘一體化的真空斷路器機(jī)構(gòu)簡、靈活，提高了開關(guān)分合閘速度，避免了原老式多油斷路器遲動(dòng)、誤動(dòng)、拒動(dòng)，機(jī)構(gòu)滑脫等現(xiàn)象，保證了礦井安全供電。
LL-10型過流繼電器具有反時(shí)限保護(hù)功能，產(chǎn)品采用電磁系統(tǒng)和晶閘管組合而成，維修工作量大為減輕；與DL型過流繼電器相比具有靈敏度高、動(dòng)作速度快、可靠性高、功耗少，體積小，耐震動(dòng)。
改造后的6KV高壓開關(guān)柜，由于采用一體化真空斷路器，大幅度降低了維修工程量及維修費(fèi)用，運(yùn)行將近一年，節(jié)約維修經(jīng)費(fèi)8萬元。
改造程序簡單，施工方便，既不影響礦井安全生產(chǎn)，又培訓(xùn)了職工，鍛煉了隊(duì)伍，并且改造費(fèi)用低，比更換整臺(tái)開關(guān)柜節(jié)省97萬元。
[關(guān)鍵詞]高壓開關(guān)柜；絕緣設(shè)計(jì)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；24kV
中圖分類號(hào)：TM591文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：2306-1499-（2014）11-0059-02
高壓開關(guān)柜已經(jīng)在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應(yīng)用，由于多數(shù)開關(guān)柜需要在相對惡劣的環(huán)境下運(yùn)行，容易遭到蒸汽、煙霧及粉塵等不良因素的侵襲，因此開關(guān)柜的絕緣表層會(huì)被腐蝕并生成大量導(dǎo)電物。導(dǎo)電物的出現(xiàn)與配電線路故障的發(fā)生會(huì)對開關(guān)柜的安全運(yùn)行造成不良影響，為了提高高壓開關(guān)柜的運(yùn)行可靠性，則應(yīng)完善結(jié)構(gòu)與絕緣設(shè)計(jì)[1]。本文分析了24kV高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)和絕緣設(shè)計(jì)問題，旨在減少開關(guān)柜絕緣事故。
1.24kV高壓開關(guān)柜絕緣要求
24kV高壓開關(guān)柜具有負(fù)荷容量大、運(yùn)行性能穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)，是國家電網(wǎng)公司大力推廣的電氣設(shè)備。為了確保24kV高壓開關(guān)柜能夠滿足配電需要，應(yīng)根據(jù)（DL/T593-2006）標(biāo)準(zhǔn)中所提出的絕緣要求進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與絕緣設(shè)計(jì)工作。在DL/T593-2006標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定24kV高壓開關(guān)柜應(yīng)滿足以下絕緣要求：（1）空氣凈距，包括相間與相對地應(yīng)≥180mm；爬電比距，包括有機(jī)絕緣與純瓷絕緣應(yīng)≥18mm/kV、20mm/kV。如高壓開關(guān)設(shè)備使用的是絕緣隔板，則絕緣隔板與高壓導(dǎo)體之間的空氣間隙應(yīng)≥50mm[2]。（2）雷電沖擊耐壓（1min，峰值），隔離斷口為115/145kV，相間及對地為95/125kV；（3）工頻耐壓（1min，有效值），隔離斷口為64/79kV，相間及對地為50/65kV；（4）控制回路與輔助回路的工頻耐壓（1min，有效值）為2000V；系統(tǒng)中性點(diǎn)的接地方式應(yīng)為經(jīng)消弧線圈、低電阻接地或不接地；斜線上方的接地方式應(yīng)為低電阻接地或不接地，斜線下方則采用消弧線圈的接地方式或不接地。
2.24kV高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和絕緣設(shè)計(jì)分析
2.1 24kV氣體絕緣SF6環(huán)網(wǎng)柜的設(shè)計(jì)
SF6環(huán)網(wǎng)柜具有體積小、安裝靈活及運(yùn)行安全等優(yōu)勢，且具有較強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)能力，防護(hù)等級(jí)已經(jīng)達(dá)到了IP67，因此SF6環(huán)網(wǎng)柜在許多發(fā)達(dá)國家中得到了普遍應(yīng)用。為了改善SF6環(huán)網(wǎng)柜的絕緣性能，則進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及絕緣設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意做好以下工作。
2.1.1結(jié)構(gòu)合理性設(shè)計(jì)
由于SF6環(huán)網(wǎng)柜采用的是SF6氣體密封開關(guān)，因此在進(jìn)行結(jié)構(gòu)及絕緣設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)對SF6氣體的濕度及絕緣強(qiáng)度進(jìn)行充分考慮； 確保開關(guān)柜當(dāng)中的接地開關(guān)、斷路器、負(fù)荷開關(guān)及母線等能夠被完全密封于柜體當(dāng)中。首先，要采用密閉性能良好的電纜靴保護(hù)開關(guān)柜的進(jìn)出線，使開關(guān)柜的絕緣耐壓值可以達(dá)到50kV。在設(shè)計(jì)柜體時(shí)，應(yīng)保證外形尺寸的合理性，從而使SF6環(huán)網(wǎng)柜具有結(jié)構(gòu)簡單、操作方便的優(yōu)點(diǎn)。其次，柜架、蓋板可采用敷鋁鋅鋼板，氣箱采用不銹鋼板，以改善環(huán)網(wǎng)柜的密封性能；確保環(huán)網(wǎng)柜可以向左側(cè)及右側(cè)隨意拓展，同時(shí)在熔斷器倉當(dāng)中安裝熔斷器。第三，將負(fù)荷開關(guān)設(shè)計(jì)為三工位形式，即接地工位、分工位及合工位，確保負(fù)荷開關(guān)與接地開關(guān)相互獨(dú)立；從開關(guān)柜外部引入操作電源（蓄電池及充電器），或直接將操作電源設(shè)置在開關(guān)柜當(dāng)中，確保在系統(tǒng)停電的情況下，開關(guān)柜仍可維持正常工作。
2.1.2注重絕緣可靠性設(shè)計(jì)
絕緣性能出現(xiàn)退化現(xiàn)象時(shí)就會(huì)給SF6環(huán)網(wǎng)柜的安全運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。SF6氣體泄露、絕緣部件裂紋、SF6氣體含水量、柜體內(nèi)部結(jié)露等均可能導(dǎo)致環(huán)網(wǎng)柜的絕緣性能出現(xiàn)退化現(xiàn)象，因此在進(jìn)行絕緣設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮以下問題，以提高絕緣的可靠性。首先，如制作氣體容器的材料為不銹鋼且容器被完全焊接，無密封開孔，則應(yīng)采用環(huán)氧樹脂制作而成的套管連接電纜，并同時(shí)將氣體容器與電氣套管焊接在一起，以提高氣體容器的密閉性能，從而預(yù)防氣體泄漏與改善環(huán)網(wǎng)柜的絕緣性能。其次，可將SF6氣體水分含量測試儀安裝在環(huán)網(wǎng)柜中，以便于定期檢測氣體的水分含量；密封箱體當(dāng)中的干燥劑必須定期更換，烘烤零部件時(shí)應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)定的烘烤時(shí)間與溫度，以避免因柜體內(nèi)部結(jié)露而對絕緣性能造成不良影響[3]。第三，將充氣管道設(shè)計(jì)為可以采用高純度SF6氣體、N1氣體進(jìn)行沖洗的形式，同時(shí)在設(shè)計(jì)時(shí)盡量采用可以降低絕緣部件機(jī)械應(yīng)力的設(shè)計(jì)形式，從而延緩絕緣部件的老化及預(yù)防部件內(nèi)部、表面出現(xiàn)裂紋。
2.2 24kV中置柜的設(shè)計(jì)
24kV中置柜具有外形簡潔、組裝及檢修方便、堅(jiān)固耐用與安全可靠等優(yōu)勢，具有廣闊的應(yīng)用前景。但從另一方面來看，24kV中置柜相對地、相間距離均處于標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)邊緣，如沒有做好結(jié)構(gòu)與絕緣設(shè)計(jì)工作，則將有可能導(dǎo)致實(shí)際參數(shù)低于標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，并由此對24kV中置柜的運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。在設(shè)計(jì)24kV中置柜時(shí)應(yīng)做好以下工作。
2.2.1柜體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
為了能夠使24kV中置柜可以滿足180mm空氣凈距的要求，則應(yīng)對前高后低形式的柜外形設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，將柜體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為等高形式，使柜體與儀表室之間貫通為一體。為了能夠增大斷路器室、母線室的空間，則可以在設(shè)計(jì)時(shí)增加柜體的高度，使柜體高度可以達(dá)到2400mm左右。對于母線室當(dāng)中的三相主母線，則設(shè)計(jì)為品字形排列形式；同時(shí)在柜體下部安裝互感器，柜體中部則安裝接地開關(guān)，開關(guān)的操作工具應(yīng)為拐臂或錐齒輪，靜刀頭應(yīng)朝上安裝，以免因接地開關(guān)意外落下而引起開關(guān)柜出現(xiàn)短路事故。下圖為中置柜結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡圖。
圖1.柜體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡圖
2.2.2絕緣設(shè)計(jì)
為了有效改善24kV中置柜的絕緣性能，在開展設(shè)計(jì)工作時(shí)應(yīng)把握好以下幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)：（1）根據(jù)絕緣要求對開關(guān)柜的高度進(jìn)行合理設(shè)計(jì)。由于空氣絕緣為各類絕緣方式中最有效，也是最安全的一種方式，因此在設(shè)計(jì)時(shí)必須確保絕緣凈距離達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。目前24kV中置柜的柜寬多為1000mm，但其理論寬度應(yīng)達(dá)到1020mm左右，因此為了滿足絕緣要求，則必須重視優(yōu)化選取分支母排。如母排寬度為100mm，則空氣凈距離僅為175mm，無法達(dá)到180mm，與技術(shù)規(guī)范不符，對此可以在保證母排載流量及截面不變的前提下，將母排的寬度設(shè)計(jì)為80mm，從而使相間距離達(dá)到195mm。如無法加厚母排，則可以利用絕緣隔板進(jìn)行復(fù)合絕緣處理。（2）在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量確保電場實(shí)現(xiàn)均勻分布。如電場分布處于均勻狀態(tài)，則能夠有效預(yù)防因電場集中而對開關(guān)柜造成破壞[4]。先對母排截?cái)喽祟^進(jìn)行加工處理，使母排端頭成為圓角狀，如條件允許則可將金屬材質(zhì)的屏蔽罩安裝于斷路器的梅花觸頭中，也可以在澆注觸頭盒時(shí)直接將屏蔽網(wǎng)安裝在開關(guān)柜中。此外，在選用絕緣材料時(shí)應(yīng)考慮到爬電距離因素，盡量確保選用的絕緣材料能夠使開關(guān)柜的爬電距離得以增大。例如，在選用支撐型絕緣子、觸頭盒及穿墻套管時(shí)，應(yīng)根據(jù)需要將傘裙面積加大，將觸頭盒的內(nèi)腔設(shè)計(jì)為舌狀結(jié)構(gòu)，從而有效避免觸頭盒當(dāng)中形成凝露、污穢等。
3.結(jié)束語0
綜上所述，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與絕緣設(shè)計(jì)水平是決定高壓開關(guān)柜運(yùn)行性能的重要因素。為了能夠有效提高24kV高壓開關(guān)柜運(yùn)行的可靠性，則應(yīng)采取有效的措施對開關(guān)柜結(jié)構(gòu)與絕緣性能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。此外，應(yīng)注重在實(shí)際的設(shè)計(jì)工作中不斷積累相關(guān)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)24kV高壓開關(guān)柜存在設(shè)計(jì)上的不足時(shí)應(yīng)及時(shí)加以改進(jìn)，并在改進(jìn)設(shè)計(jì)方案的過程中綜合考慮多種因素，從而為24kV高壓開關(guān)柜的推廣應(yīng)用提供有利條件。
參考文獻(xiàn)：
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【關(guān)鍵詞】單片機(jī)；高壓開關(guān)柜；溫濕度
1.前言
高壓開關(guān)柜在電力系統(tǒng)中有著非常廣泛的應(yīng)用，是電廠、變配電站中的核心設(shè)備之一。在運(yùn)行過程中，開關(guān)柜里面分、合部件的機(jī)械松動(dòng)、連接觸點(diǎn)的磨損、觸頭的表面氧化和設(shè)備老化等原因，導(dǎo)致連接部件或接觸部件的接觸電阻增大，長期在高電壓、大電流和滿負(fù)荷的條件下運(yùn)行，熱量集結(jié)加劇，極易導(dǎo)致開關(guān)柜內(nèi)溫度升高，如不及時(shí)處理將出現(xiàn)局部熔焊、產(chǎn)生火花或電弧放電，最終造成電氣設(shè)備的損壞，甚至發(fā)生火災(zāi)、爆炸等嚴(yán)重的供電事故；此外，高壓開關(guān)柜內(nèi)部空間較為緊湊，柜內(nèi)潮濕、結(jié)露等現(xiàn)象可能會(huì)導(dǎo)致開關(guān)設(shè)備發(fā)生爬電、閃絡(luò)等事故；一旦發(fā)生供電事故，短時(shí)間內(nèi)無法恢復(fù)生產(chǎn)，從而造成重大經(jīng)濟(jì)損失。所以，溫度、濕度監(jiān)控在高壓開關(guān)柜運(yùn)行過程中非常的重要，對高壓開關(guān)柜內(nèi)部進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確、高效的溫濕度控制，可以延長設(shè)備使用壽命，保證高壓開關(guān)柜的安全運(yùn)行，提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，具有重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
圖1 系統(tǒng)控制框圖
2.系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)
本控制系統(tǒng)采用自動(dòng)模式運(yùn)行，通過傳感器采集高壓開關(guān)柜內(nèi)部的溫濕度，當(dāng)開關(guān)柜溫濕度超限或有結(jié)露趨勢時(shí)，一方面發(fā)出報(bào)警信號(hào)通知工作人員，一方面控制相應(yīng)的通風(fēng)、加熱設(shè)備，控制開關(guān)柜溫濕度的在正常的范圍之內(nèi)，保障開關(guān)柜安全運(yùn)行，同時(shí)為了方便工作人員觀測了解，本控制系統(tǒng)通過液晶顯示器實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前的溫濕度數(shù)據(jù)。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
3.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
本控制系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì)方案，核心是微控制器，包括傳感器組、液晶顯示模塊、報(bào)警模塊、電源電路以及相應(yīng)的加熱、通風(fēng)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)，如圖2所示。
圖2 系統(tǒng)硬件電路結(jié)構(gòu)圖
3.1 微控制器
高壓開關(guān)柜內(nèi)部的環(huán)境較為復(fù)雜，溫度、濕度、強(qiáng)電磁等，所以微控制器采用美國微芯公司生產(chǎn)一種產(chǎn)品PIC16F877單片機(jī)，集成AD轉(zhuǎn)換器、USART及SPI接口模塊，具有8K的程序存諸空間、512字節(jié)的數(shù)據(jù)存諸空間，此外該單片機(jī)采用Haryard雙總線結(jié)構(gòu)，能使程序存儲(chǔ)器的訪問和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的訪問并行處理，具有較高的運(yùn)行速度，較為簡化的電路，低功耗、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)，可以適應(yīng)高壓開關(guān)柜復(fù)雜的環(huán)境。
3.2 傳感器模塊
傳感器采用的是瑞士Sensirion公司生產(chǎn)的SHT15溫濕度傳感器，其將溫濕度傳感器結(jié)合在一起，構(gòu)成了一個(gè)單一的整體，提高測量精度并且可以精確得出露點(diǎn)值，具有極高的可靠性與長期的穩(wěn)定性；內(nèi)部包含有A/D轉(zhuǎn)換器，可以直接將采集到的模擬量轉(zhuǎn)化為數(shù)字傳輸?shù)娇刂破鳎瑪?shù)據(jù)傳輸采用用串行通信方式，使系統(tǒng)集成更簡易快捷，同時(shí)還有精度高、反應(yīng)迅速、功耗低等特點(diǎn)。實(shí)際使用過程中為提高測量的精度在DATA引腳接上10k的上拉電阻，在電源引腳（VCC，GND）之間增加一個(gè)100nF的電容用以去耦濾波，單個(gè)傳感器與微控制器的接口電路如圖3所示。
圖3 溫濕度傳感器接口電路
3.3 顯示器模塊
本控制系統(tǒng)需要顯示多點(diǎn)的被測量，因而采用微功耗12864液晶模，可以更加直觀的觀測開關(guān)柜內(nèi)各點(diǎn)溫濕度，該模塊的數(shù)據(jù)端直接與單片機(jī)連接，E為使能端，控制讀/寫時(shí)序，R/W判斷讀寫操作，RS控制顯示和指令，使用時(shí)直接與單片機(jī)的I/O口連接，電路如圖4所示。
圖4 液晶顯示器接口電路
圖5 輸出控制電路
3.4 輸出控制模塊
大多數(shù)開關(guān)柜采用封閉式結(jié)構(gòu)，在長期運(yùn)行下熱量不宜擴(kuò)散，造成開關(guān)柜內(nèi)部溫度升高，當(dāng)溫度超過設(shè)定上限時(shí)，極易發(fā)生供電事故；此外，開關(guān)柜內(nèi)部相對濕度較大時(shí)容易產(chǎn)生結(jié)露現(xiàn)象，極易引起爬電、閃絡(luò)事故，危害供電安全。所以，當(dāng)溫度高時(shí)啟動(dòng)通風(fēng)機(jī)，當(dāng)有結(jié)露產(chǎn)生的趨勢時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)加熱器，降低相對濕度或水蒸氣量，以改善設(shè)備內(nèi)部環(huán)境，提高運(yùn)行安全性。排風(fēng)扇及加熱器輸出控制電路如圖5所示。電路采用光電耦合的方式提高控制系統(tǒng)抗干擾能力，單片機(jī)I/O口輸出低電平，光電耦合器S導(dǎo)通，繼電器K吸合，通過控制繼電器的通斷來控制相應(yīng)設(shè)備的工作。
3.5 報(bào)警模塊
控制系統(tǒng)檢測到開關(guān)內(nèi)部溫度過高、濕度超限時(shí)，控制系統(tǒng)輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)三極管控制蜂鳴器發(fā)生及點(diǎn)亮報(bào)警燈，發(fā)出報(bào)警信號(hào)通知工作人員，同時(shí)輸出信號(hào)控制風(fēng)機(jī)或加熱器工作，調(diào)節(jié)高壓開關(guān)柜內(nèi)部環(huán)境。
圖6 主程序流程圖
4.系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
系統(tǒng)采用模塊化程序設(shè)計(jì)，包括主程序控制模塊，初始化程序以及功能控制主程序，由主程序調(diào)用各子程序以實(shí)現(xiàn)各模塊功能。系統(tǒng)上電完成復(fù)位后，利用傳感器檢測各個(gè)點(diǎn)的溫度和濕度信息，通過液晶顯示器顯示實(shí)時(shí)顯示出來，然后將溫濕度值與設(shè)定值進(jìn)行比較，若溫度、濕度超限即報(bào)警和輸出控制信號(hào)，若開關(guān)柜內(nèi)部溫度、濕度沒有超出設(shè)定值，則計(jì)算露點(diǎn)值，再次判斷是否有結(jié)露趨勢，最終得出信號(hào)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)開關(guān)柜內(nèi)部環(huán)境，保障開關(guān)柜的安全運(yùn)行，具體流程圖如圖4所示。
5.測試結(jié)果與分析
軟硬件聯(lián)合調(diào)試完畢后，將調(diào)試成功的溫濕度控制系統(tǒng)（包括通風(fēng)機(jī)和加熱器）安裝在某閑置高壓開關(guān)柜內(nèi)。為了能夠更直觀的觀測系統(tǒng)的運(yùn)行和控制過程，通過2臺(tái)加熱器、2臺(tái)加濕器人工模擬開關(guān)柜溫濕度變化，溫度上限設(shè)置為70oC，下限為25oC，濕度上限90RH%；然后把控制系統(tǒng)的溫濕度測量數(shù)據(jù)與專業(yè)溫濕度計(jì)測量數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，分析控制系統(tǒng)的整體性能。測試結(jié)果如表1、表2所示。
表1 控制系統(tǒng)溫度測試（環(huán)境濕度48RH%）
時(shí)間 溫度（系統(tǒng)）oC 溫度（專業(yè)工具）oC 通風(fēng)機(jī)是否工作 是否報(bào)警
14：3O 21 20.8 否 否
14：45 39 38.6 否 否
15：00 55 54.8 否 否
15：15 70 70.0 否 否
15：30 82 81.9 是 是
表2 控制系統(tǒng)濕度測試（環(huán)境溫度20oC）
時(shí)間 濕度（系統(tǒng)）RH% 溫度（專業(yè)工具）RH% 加熱器是否工作 是否報(bào)警
13：OO 48 49 否 否
13：15 62 63 否 否
13：30 74 74 否 否
13：45 85 86 否 否
14：00 94 96 是 是
經(jīng)過分析，發(fā)現(xiàn)控制系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)和專業(yè)測量工具測量數(shù)據(jù)誤差較小，溫度最小誤差為0，最大誤差0.4oC，濕度數(shù)據(jù)最小誤差為0，最大為2RH%；同時(shí)在數(shù)據(jù)超限時(shí)，執(zhí)行機(jī)構(gòu)正常工作、報(bào)警電路正常工作，說明本控制系統(tǒng)溫度傳感器性能良好，能夠滿足控制系統(tǒng)的要求。
6.結(jié)語
本文針對高壓開關(guān)柜內(nèi)部環(huán)境對溫濕度的要求，結(jié)合傳感器技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)，設(shè)計(jì)具有溫濕度實(shí)時(shí)顯示、存儲(chǔ)、超限報(bào)警、輸出控制等功能的控制系統(tǒng)，測試結(jié)果表明，該裝置可以實(shí)時(shí)顯示溫濕度，能夠很好的控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)工作，當(dāng)超限時(shí)能夠及時(shí)報(bào)警，同時(shí)具有測量精度高、控制性能好、可靠性強(qiáng)等特點(diǎn)，有較高的應(yīng)用價(jià)值。
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關(guān)鍵詞：中低壓開關(guān)柜；結(jié)構(gòu)；柜型
要充分的認(rèn)識(shí)到中低壓開關(guān)柜在企業(yè)用電中的重要性，積極開展中低壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)研究工作，選擇適合企業(yè)自身的中低壓開關(guān)柜。這樣才能夠避免電力資源浪費(fèi)情況的出現(xiàn)。中低壓開關(guān)柜柜型的選擇符合企業(yè)的實(shí)際狀況，并且開展中低壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)分析能夠準(zhǔn)確的進(jìn)行柜型選擇。
1 中低壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)形式
成套開關(guān)柜的殼體加工主要是焊接、組裝等。但是采用焊接的方式會(huì)加強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的牢固性，但是外觀將會(huì)受到影響，同時(shí)生產(chǎn)效率并不高。柜體在受到集中力的作用下，將會(huì)出現(xiàn)變形，并且不能夠進(jìn)行有效地調(diào)整。對于焊接技術(shù)要求相對較高，對整體構(gòu)件的噴塑等外部處理上效果也并不突出。因此，在一般情況下主要采用組裝的方式。就是對成型建材進(jìn)行加工，利用螺栓等進(jìn)行連接固定。中低壓開關(guān)柜在進(jìn)行組裝的時(shí)候外部型材主要采用“C”型材，利用低壓進(jìn)行開關(guān)柜的抽出。組裝式中低壓開關(guān)柜具有較高的生產(chǎn)效率，并且能夠保證整體結(jié)構(gòu)不容易出現(xiàn)變形，能夠在不同環(huán)境中進(jìn)行應(yīng)用調(diào)整。中低壓開關(guān)柜組裝式結(jié)構(gòu)外觀較為美觀，能夠?qū)Y(jié)構(gòu)表面進(jìn)行預(yù)處理，同時(shí)在進(jìn)行電鍍或者噴塑等都能夠增強(qiáng)實(shí)用性。中低壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)都需要進(jìn)行固定或者移開。中低壓開關(guān)柜不能夠輕易的移動(dòng)，中低壓開關(guān)柜內(nèi)部各種元件都固定安裝在里面。即便是移動(dòng)也只能夠?qū)裰械脑M(jìn)行移除。
2 中低壓開關(guān)柜柜型選擇
中低壓開關(guān)柜要通過國家指定標(biāo)準(zhǔn)認(rèn)證，這樣才能夠符合柜型試驗(yàn)要求。中低壓開關(guān)柜柜型號(hào)較為復(fù)雜，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。例如固定式低壓開關(guān)柜GGD-系列，第一個(gè)字母表示“柜”之意，第二個(gè)字母表示固定安裝之意，“D”表示電力之用。低壓抽屜柜常見的有GCK、GCS、MD及MNS，GCS與GCK。開頭的字母“G”與前相同，表示開關(guān)柜之意，“C”表示抽出式，“K”為控制之意，GCK柜意為抽出式低壓控制柜，是指控制電動(dòng)機(jī)之用，即平時(shí)所說的MCC（馬達(dá)控制）柜，與此柜配套的尚有GCL柜，“L”表示電力之意，也就是平時(shí)稱為的PC（電力中心）柜。目前習(xí)慣上不再區(qū)分GCK與GCL，不管是用作進(jìn)線、配電還是電動(dòng)機(jī)控制，約定俗成地一律稱為GCK柜了。GCS型低壓開關(guān)柜系列前兩字母含義與前者相同，而“S”的含義為森源電氣公司所開發(fā)的。不同的數(shù)字信號(hào)在中低壓開關(guān)柜具有不同的意義。在一般情況下要弄清楚中低壓開關(guān)柜的常見柜型、額定電流以及電熱的穩(wěn)定性。在不同的情況下，中低壓開關(guān)柜也會(huì)采用漢語拼音進(jìn)行表示，例如固定式中壓12kV開關(guān)柜GGI-12為例，字母的含義與低壓柜相同，其它型號(hào)的開關(guān)柜例如KYN28A-12（GZS1-12）、XGN2-12、XGN15、XGN66-12、HXGN15-12、XGN17-40.5、KYN1-40.5，JYN1-40.5、KYN10-40.5、KYN61-40.5等國產(chǎn)型號(hào)。隨著中低壓開關(guān)柜越來越完善，對于配電屏和開關(guān)柜的稱呼也在不區(qū)分，可以統(tǒng)稱為配電屏。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定中動(dòng)力配電箱等都會(huì)統(tǒng)一到中低壓開關(guān)柜設(shè)備與控制系統(tǒng)。PGL型號(hào)應(yīng)用較少，主要是防護(hù)效果不突出，等級(jí)較低。要根據(jù)開關(guān)柜殼體大小進(jìn)行選擇。開關(guān)柜殼體較大，需要占據(jù)的面積也會(huì)很大，因此，根據(jù)外形進(jìn)行判斷，中低壓開關(guān)柜會(huì)顯得較為笨重，不容易進(jìn)行控制。但是當(dāng)中低壓開關(guān)柜外殼體較小的時(shí)候，就會(huì)顯得較為靈活，方便進(jìn)行控制。但是這種選擇思維中低壓開關(guān)柜選擇的誤區(qū)，中低壓開關(guān)柜中對于主回路空間間隙有著明確的要求，根據(jù)不同的額定電壓在電氣間隙上有著不同的空間。國家電網(wǎng)規(guī)定中額定電壓為12kV的時(shí)候，中低壓開關(guān)柜電氣間隙要大于125mm。（同時(shí)額定電壓35kV的時(shí)候），中低壓開關(guān)柜電氣間隙要大于300mm。只有中低壓開關(guān)柜電氣間隙滿足這個(gè)條件才能夠選擇應(yīng)用。中低壓開關(guān)柜中專用電流互感器兩側(cè)會(huì)有絕緣隔板，采用全固封的方式對斷路器進(jìn)行保護(hù)，只有滿足這一條件才能夠提升絕緣效果，并且增強(qiáng)空氣絕緣間隙。并且為了能夠使空氣絕緣能夠得到恢復(fù)，當(dāng)發(fā)生擊穿事件的時(shí)候，需要排除故障，才能夠保證絕緣能力得到恢復(fù)。中低壓開關(guān)柜絕緣性也是柜型選擇需要考慮的重點(diǎn)。中低壓開關(guān)柜絕緣效果在附加材料上都能夠得到體現(xiàn)。中低壓開關(guān)柜柜型選擇要保證使用壽命與斷路器元件一致，局部材料絕緣效果突出。不能夠盲目追求中低壓開關(guān)柜的體積大小，在注重中低壓開關(guān)柜整體效果的同時(shí)滿足企業(yè)的用電需求。中低壓開關(guān)柜柜型選擇涉及到眾多方面的內(nèi)容，要仔細(xì)的進(jìn)行研究。
3 結(jié)束語
為了能夠保證企業(yè)正常用電，需要加強(qiáng)中低壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)的研究，選擇合適的中低壓開關(guān)柜型號(hào)。明確中低壓開關(guān)柜在電氣設(shè)計(jì)中的重要作用，保證中低壓開關(guān)柜的選擇既符合經(jīng)濟(jì)技術(shù)特點(diǎn)，同時(shí)也能夠滿足生產(chǎn)過程中資源節(jié)約要求。中低壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)的確認(rèn)對于企業(yè)生產(chǎn)建設(shè)發(fā)揮重要的作用，使柜內(nèi)元件與開關(guān)柜殼體能夠更好地進(jìn)行搭配。同時(shí)中低壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)內(nèi)部元件設(shè)置將會(huì)更為合理，充分的提升中低壓開關(guān)柜的實(shí)用性。中低壓開關(guān)柜種類較為多樣，因此，在電氣設(shè)計(jì)的時(shí)候要能夠?qū)ν獠块_關(guān)柜性能、特點(diǎn)等進(jìn)行確認(rèn)，選擇好開關(guān)柜的型號(hào)規(guī)格，這是電氣設(shè)計(jì)的重點(diǎn)。加強(qiáng)對中低壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)的了解，有助于今后企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升。
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關(guān)鍵詞：10kv配電系統(tǒng)；高壓開關(guān)；選型
當(dāng)前配電產(chǎn)品領(lǐng)域新工藝、新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，10kv開關(guān)柜也在不斷的發(fā)展和改進(jìn)中。為了保證配電網(wǎng)的高效運(yùn)行選擇和電網(wǎng)配套的10kv開關(guān)柜至關(guān)重要。
一、10kv高壓開關(guān)柜的作用及種類
1.10kv高壓開關(guān)柜作用
在10kv配電系統(tǒng)中高壓開關(guān)柜是較為常用的電氣設(shè)備，其中內(nèi)置很多類型的高壓開關(guān)，在保證電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行中發(fā)揮著重要作用。一方面能夠根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷情況分配電能，同時(shí)還能保護(hù)、調(diào)整、測量、控制相關(guān)線路。另一方面通過聯(lián)通和斷開某條線路，實(shí)現(xiàn)電力負(fù)荷的倒換等。總之，10kv高壓開關(guān)柜在當(dāng)前配電網(wǎng)中的應(yīng)用極其廣泛。
2.10kv高壓開關(guān)柜的種類
當(dāng)前市場上10kv高壓開關(guān)柜類型較多，為了給配電網(wǎng)選擇合適的10kv高壓開關(guān)柜，應(yīng)對市場上常見開關(guān)柜類型有個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。
固定式開關(guān)柜：該種類型的開關(guān)柜在廠礦、變電站中比較常用，柜的體積相對較大，內(nèi)部空間充裕，因此隔離開關(guān)、電氣元件的擺放不受約束，可根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行改造。不過該類型的開關(guān)柜防護(hù)和封閉性能不強(qiáng)，相間短路故障發(fā)生率較高，已不能滿足當(dāng)前復(fù)雜電網(wǎng)的配電需求。
箱式變電站：箱式變電站通常為箱體造型，其中緊湊的安裝有高、低壓變壓器以及輔助設(shè)備。該類型的開關(guān)柜適合應(yīng)用在外界相對較差以及負(fù)荷較小的環(huán)境中，不過當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷較大時(shí)，其散熱性能較差。
HXGN負(fù)荷開關(guān)柜：當(dāng)電網(wǎng)負(fù)荷較小且額定電流不超過630A時(shí)，常用HXGN負(fù)荷開關(guān)柜，其包括SF6、真空式充氣式等類型，其中SF6負(fù)荷開關(guān)柜因電氣元件較少，防護(hù)等級(jí)高、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用在新建電房中。
手車中置式開關(guān)柜：該種類型的開關(guān)柜在10kv高壓開關(guān)市場中受歡迎程度頗高，因其重要電器元件分布在手車上能夠方便的抽出，所以與其他10kv高壓開關(guān)柜相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：首先，柜型體積較小。該類型開關(guān)柜由可移開部件和柜體構(gòu)成，手車處于柜體中間位置，車柜設(shè)計(jì)合理配合密切，而且操作機(jī)和斷路器有機(jī)的整合一起體積因此較小。另外，配備的機(jī)械連鎖具有具有較高的可靠性；其次，維修難度較小。內(nèi)部的斷路器室、母線室、儀表室等均相互分開，彼此之間的影響較小，給維修和檢測提供了較大便利；最后，配電穩(wěn)定性高。柜中的鈑金件均使用激光沖壓機(jī)、折彎機(jī)配合相關(guān)工藝制造而成，并且具備相當(dāng)完善的機(jī)械五防機(jī)構(gòu)，大大提高了配電穩(wěn)定性。
二、10kv高壓開關(guān)柜的選型
選擇10kv高壓開關(guān)柜時(shí)應(yīng)遵守一定選型原則，才能發(fā)揮其最大性能和優(yōu)勢。經(jīng)過大量的實(shí)踐10kv開關(guān)柜的選擇應(yīng)重點(diǎn)把握以下幾點(diǎn)。
首先，充分考慮配電網(wǎng)性質(zhì)，根據(jù)配電系統(tǒng)的實(shí)際狀況進(jìn)行選擇。例如在原有的基礎(chǔ)上通過安裝10kv高壓開關(guān)柜輔控制配電網(wǎng)，此時(shí)可選擇性能要求一般的類型即可；如果針對新建設(shè)的配電網(wǎng)，此時(shí)應(yīng)結(jié)合配電網(wǎng)的規(guī)模大小、負(fù)荷特點(diǎn)選擇質(zhì)量可靠、深受歡迎的10kv高壓開關(guān)柜；其次，結(jié)合用電參數(shù)進(jìn)行選擇。對用電參數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的評估和計(jì)算，再在此基礎(chǔ)上選擇合適的開關(guān)柜，如對開關(guān)柜的性能要求較高，此時(shí)可首選考慮使用手車中置式開關(guān)柜。當(dāng)對開關(guān)柜性能要求稍低時(shí)可選擇SF6開關(guān)柜；最后，根據(jù)開關(guān)柜設(shè)置的環(huán)境進(jìn)行選擇。不同配電網(wǎng)中高壓開關(guān)柜的安裝位置存在較大差異，因此選型時(shí)應(yīng)充分考慮配電室空間、環(huán)境濕度、溫度等因素，結(jié)合各種類型10kv開關(guān)柜特點(diǎn)進(jìn)行選擇。例如，開關(guān)柜所處位置污染嚴(yán)重濕度較大時(shí)，應(yīng)選擇耐污穢和絕緣性能較強(qiáng)的開關(guān)柜，而固封絕緣式斷路器就是不錯(cuò)的選擇。
另外，選擇10kv高壓開關(guān)柜時(shí)還應(yīng)考慮投入資金、用電性質(zhì)等因素，例如，投入資金比較充裕，在充分分析配電網(wǎng)其他因素的基礎(chǔ)上可考慮選擇手車中置式開關(guān)柜，否則可選擇負(fù)荷或固定式開關(guān)柜。當(dāng)配電網(wǎng)中某些負(fù)荷供電可靠性要求較高，即供電過程中不能出現(xiàn)停電或停電時(shí)間具有一定的限制時(shí)，此時(shí)可選擇中置柜開關(guān)柜，因其具備較好的互換性能，因此供電保證性能較高。當(dāng)然，針對10kv高壓開關(guān)柜的選擇除了考慮上述因素外，還應(yīng)注重品牌和生產(chǎn)廠家。當(dāng)前10kv高壓開關(guān)柜市場競爭極其激烈，為了保證其優(yōu)良性能盡量選擇實(shí)力強(qiáng)，品牌口碑好的生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品。
三、總結(jié)
電網(wǎng)建設(shè)中10kv高壓開關(guān)柜起到的作用和重要程度不言而喻，為保證電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行，滿足人們生產(chǎn)生活用電需求，10kv高壓開關(guān)柜選型時(shí)應(yīng)結(jié)合其特點(diǎn)和配電網(wǎng)的整體情況，選擇符合電網(wǎng)目標(biāo)要求的開關(guān)柜。
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【關(guān)鍵詞】中置式 高壓開關(guān)柜 問題分析 改進(jìn)措施
中圖分類號(hào)：S611 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一、前言
中置式高壓開關(guān)柜具有技術(shù)性能高， 設(shè)計(jì)新穎，結(jié)構(gòu)合理，“五防”連鎖功能可靠，體積小，柜體工藝先進(jìn)，柜內(nèi)繼電儀表室、母線室、斷路器室等分隔封閉，安裝檢修方便，操作簡單，運(yùn)行可靠性高壽命長等特點(diǎn)，因此，我公司 35kV 及以下系統(tǒng)中大多都是采用KYN 型中置式高壓開關(guān)柜.雖然中置式高壓開關(guān)柜具有明顯的優(yōu)點(diǎn)，但在現(xiàn)場使用中，仍然出現(xiàn)了較多問題與生產(chǎn)運(yùn)行不太適應(yīng)的地方，存在安全隱患。 筆者根據(jù)現(xiàn)場經(jīng)驗(yàn)，提出幾點(diǎn)改進(jìn)措施，供用戶和生產(chǎn)制造廠家參考探討。
二、35kV及10kV中置式高壓開關(guān)柜的應(yīng)用中存在的問題
1. 10kV和35kv中置式開關(guān)柜未能夠在設(shè)計(jì)過程中將隔離帶電部件的設(shè)計(jì)考慮在內(nèi)。相關(guān)工作人員需要清醒地認(rèn)識(shí)到：在一般情況作用下中置式開關(guān)柜下柜結(jié)構(gòu)當(dāng)中設(shè)置有包括母排以及 CT 底座在內(nèi)的多個(gè)類型的帶電結(jié)構(gòu)部件，在這種情況之下，10kV和35kv 中置式開關(guān)柜下柜門位置與帶電部件之間并沒有一種全封閉形式的隔板對其進(jìn)行有效隔斷與阻擋。
這種設(shè)計(jì)方式將直接導(dǎo)致以下問題的出現(xiàn)：當(dāng)電力電網(wǎng)系統(tǒng)相關(guān)工作人員開啟10kV和35kv中置式開關(guān)柜下柜門時(shí)，工作人員能夠直接接觸到相應(yīng)帶電部件。換句話說，在當(dāng)前設(shè)計(jì)方式及設(shè)計(jì)策略的作用之下，10kV和35kv中置式開關(guān)柜下柜門因未設(shè)計(jì)有相應(yīng)的閉鎖裝置而能夠正常開啟，下柜結(jié)構(gòu)內(nèi)的系統(tǒng)部件在呈現(xiàn)帶電狀態(tài)的同時(shí)未能夠得到有效隔離。在以上 2 種問題同時(shí)存在的作用之下，10kV和35kv中置式開關(guān)柜使得進(jìn)入下柜結(jié)構(gòu)中的工作人員隨時(shí)存在誤入觸電區(qū)域的可能性。這也就意味著，對10kV和35kv中置式開關(guān)柜進(jìn)行改造的根本目的在于防止以上多種潛在事故的出現(xiàn)，在充分確保相關(guān)電力電網(wǎng)系統(tǒng)工作人員人身安全的基礎(chǔ)之上，對中置式開關(guān)柜在整個(gè)電力電網(wǎng)運(yùn)行系統(tǒng)當(dāng)中所呈現(xiàn)出的運(yùn)行性能加以完善與優(yōu)化。
2.中置柜電纜室后柜門閉鎖程序不合理
大部分開關(guān)柜在操作閉鎖程序上設(shè)計(jì)不合理，當(dāng)線路停運(yùn)轉(zhuǎn)檢修時(shí)， 需要合上線路接地刀閘，或者在電纜頭處裝設(shè)接地線。 而生產(chǎn)廠家設(shè)計(jì)的開關(guān)的操作順序是：開關(guān)斷開后，將開關(guān)手車?yán)猎囼?yàn)位置，使用機(jī)械閉鎖將電纜室柜門閉鎖，當(dāng)接地刀閘合上后，才能打開電纜室柜門。 此種設(shè)計(jì)理念可能是基于防止人身觸電事故的發(fā)生，但是，卻忽視了《安規(guī)》第七條規(guī)定，接地前必須對接地設(shè)備驗(yàn)明無電壓的規(guī)定。 在現(xiàn)場操作中，電纜線路接地前，必須驗(yàn)明電纜線路無電壓，驗(yàn)電時(shí)必須打開電纜室柜門。 所以，開關(guān)柜在操作閉鎖程序上設(shè)計(jì)與現(xiàn)場使用相矛盾。
3. 開關(guān)柜背面電纜室柜開啟不方便
在我公司變電站中，有相當(dāng)一部分開關(guān)采用的是 KYN 系列中置柜， 開關(guān)柜背面采用的是擋板式門，用很多螺絲緊固，有的觀察窗位置過高，有的觀察窗窗口太小。 這樣做的缺點(diǎn)有兩點(diǎn)：一是對設(shè)備巡視觀察不方便， 看不清接地刀閘的運(yùn)行位置，電纜室下部安裝有避雷器的也看不清避雷器運(yùn)行狀況。二是當(dāng)電纜線路檢修需要驗(yàn)明無電裝設(shè)接地線，打開電纜室的柜門時(shí)非常困難，還需要用專用的內(nèi)六方扳手。
4.中置開關(guān)柜電纜室內(nèi)避雷器位置不合適
目前中置柜大部分是電纜線引出， 為防止過電壓，電纜室下部都安裝有避雷器。 但是，有的避雷器安裝位置在電纜頭連接處的正下方，占據(jù)了電纜線的安裝位置。 由于電纜室內(nèi)空間狹窄，電纜粗且硬，不易彎曲，給電纜頭連接安裝帶來困難。
5.手車開關(guān)面板上的標(biāo)識(shí)沒有中文標(biāo)識(shí)
手車開關(guān)面板上裝有分、合閘位置指示器和手動(dòng)分、合閘按鈕，分合閘位置指示器用 0、1 數(shù)字表示開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)，手動(dòng)分合閘按鈕用紅綠顏色區(qū)分，有的用英文標(biāo)識(shí)。 這些部件對于運(yùn)行維護(hù)來說非常重要，但沒有中文標(biāo)識(shí)運(yùn)行不便。
三、35kV及10kV中置式高壓開關(guān)柜的應(yīng)用改進(jìn)的措施及建議
1. 做好隔離帶電部件的設(shè)計(jì)
1）相關(guān)工作人員需要在 10 kV 中置式開關(guān)柜下柜位置內(nèi)部加裝獨(dú)立的接地刀閘裝置，并設(shè)置相應(yīng)的機(jī)械式閉鎖結(jié)構(gòu)。確保 10 kV 中置式開關(guān)柜下柜門的開啟必須與接地刀閘裝置的閉合同步，進(jìn)而確保相關(guān)電力電網(wǎng)系統(tǒng)工作人員在進(jìn)入 10 kV 中置式開關(guān)柜下柜系統(tǒng)內(nèi)部的時(shí)候能夠始終處于未帶電狀態(tài)。
2）針對 10 kV 中置式開關(guān)柜實(shí)施電氣閉鎖改造。電氣閉鎖改造的改造思路以及改造方式相對于上文所提到的機(jī)械閉鎖改造稍顯復(fù)雜。相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)在 10 kV 中置式開關(guān)柜下柜位置內(nèi)部加裝專門的閉鎖電磁鐵以及帶電顯示監(jiān)測設(shè)備。以上2 種裝置設(shè)備能夠?qū)щ婏@示監(jiān)測裝置節(jié)點(diǎn)與閉鎖電磁鐵回路實(shí)現(xiàn)串聯(lián)連接。在這種結(jié)構(gòu)狀態(tài)作用之下，一旦 10 kV 中置式開關(guān)柜下柜位置中的帶電顯示器檢測到下柜內(nèi)部系統(tǒng)構(gòu)件處于帶電狀態(tài)時(shí)，10 kV 中置式開關(guān)柜下柜門會(huì)即刻且自動(dòng)地呈現(xiàn)出閉鎖狀態(tài)，確保電力電網(wǎng)系統(tǒng)相關(guān)工作人員無法在此種狀態(tài)下進(jìn)入 10 kV 中置式開關(guān)柜下柜結(jié)構(gòu)內(nèi)部，從而確保其人身安全。
3）針對 10 kV 中置式開關(guān)柜實(shí)施金屬隔板加裝。相關(guān)工作人員應(yīng)當(dāng)在 10 kV 中置式開關(guān)柜下柜位置加裝金屬隔板裝置，從而確保 10 kV 中置式開關(guān)柜下柜系統(tǒng)內(nèi)部所有呈現(xiàn)出帶電狀態(tài)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)部件能夠與 10 kV 中置式開關(guān)柜下柜門有效隔離，進(jìn)而確保相關(guān)工作人員在進(jìn)入 10 kV 中置式開關(guān)柜下柜位置的過程當(dāng)中沒有直接接觸帶電部件的可能性。
2.中置柜電纜室后柜門使用帶電顯示器閉鎖
針對開關(guān)柜在操作閉鎖程序上設(shè)計(jì)不合理問題。 在生產(chǎn)中我們是將地刀閉鎖電纜室柜門的機(jī)械閉鎖裝置拆除，而采用微機(jī)五防閉鎖。 我們建議廠家將這部分功能拆除， 可以采用線路側(cè)帶電顯示器，當(dāng)帶電顯示器有電壓時(shí)閉鎖電纜室柜門，帶電顯示器無電壓時(shí)允許打開電纜室柜門。 但是帶電顯示器有電只能證明線路有電壓，帶電顯示器無電不能充分證明線路無電壓。 所以，電纜線路需接地時(shí)，必須先驗(yàn)明無電壓，這一點(diǎn)用戶要十分清楚。
3. 開關(guān)柜背面電纜室柜門由擋板式改為轉(zhuǎn)軸式門
建議將電纜室后擋板改為帶轉(zhuǎn)軸的門，門上掛微機(jī)閉鎖的鎖具。在其門下端適當(dāng)位置上開一個(gè)200×150mm 的觀察孔。這樣觀察設(shè)備時(shí)可通過有機(jī)玻璃窗口，當(dāng)用紅外測溫儀對電纜頭測溫時(shí)可以推開有機(jī)玻璃進(jìn)行測溫。 當(dāng)電纜線路驗(yàn)電裝接地線時(shí)電纜室門也容易打開且不會(huì)誤操作。
4.. 中置開關(guān)柜電纜室內(nèi)避雷器位置要合適
為防止過電壓，電纜室下部安裝避雷器的位置要適當(dāng)，給安裝電纜頭時(shí)留下位置，使安裝更加方便。
5.手車開關(guān)面板上的標(biāo)識(shí)應(yīng)使用中文標(biāo)識(shí)
手車開關(guān)面板上的分、合閘按鈕可作為檢修調(diào)試用，也可作為緊急跳閘按鈕使用，分、合閘位置指示器是表明開關(guān)運(yùn)行的狀態(tài)，這些部件對于運(yùn)行維護(hù)、操作檢查都非常重要，應(yīng)該使用戶一目了然。 建議生產(chǎn)廠家在這些部位的上端用中文標(biāo)識(shí)、下端用英文或數(shù)字標(biāo)識(shí)則更清楚，便于現(xiàn)場的運(yùn)行維護(hù)和巡視檢查。
6.做好中置柜的選型
10kV配電裝置選用金屬鎧裝移開式開關(guān)柜，即中置柜。10kV中置柜外形尺寸為：寬800×深1500 ×高2350（mm），無論架空還是電纜出線柜中都有安裝線路電壓互感器的空間。但這種開關(guān)柜的后側(cè)是掛板式結(jié)構(gòu)，需特定工具打開，長期運(yùn)行有固定螺栓損壞現(xiàn)象。為方便電壓互感器和電纜終端的檢修、試驗(yàn)等工作，建議把開關(guān)柜后掛板的下部改為小門，并由五防系統(tǒng)控制門的開啟。
35kV配電裝置也選用中置柜。35kV中置柜外形尺寸為：寬1400×深2800 ×高2650（mm），電纜出線柜中無論出線側(cè)有無接地開關(guān)，都有安裝線路電壓互感器的空間。架空出線柜中若無出線側(cè)接地開關(guān)，則有安裝線路電壓互感器的足夠空間。架空出線柜中若有出線側(cè)接地開關(guān)，則無安裝線路電壓互感器的空間，需把開關(guān)柜加深200 mm，即由2800 mm改為3000 mm。
總之，變電站選用的中置柜有兩處改動(dòng)：10kV出線柜由后掛板改為小門，35kV帶接地開關(guān)的架空出線柜深由2800 mm改為3000 mm。
四、結(jié)束語
中置式高壓開關(guān)柜在現(xiàn)代電網(wǎng)建設(shè)中發(fā)揮著越來越重要的作用，但在實(shí)際運(yùn)行中，仍存在一些缺陷和問題。 因此，有必要對存在的問題進(jìn)行分析，并思考解決的措施和辦法。 通過采用上述改進(jìn)后，中置開關(guān)柜將更完善合理，對安全生產(chǎn)起到保障作用，運(yùn)行操作巡視檢查非常方便，安裝維護(hù)也非常便利，更有利于生產(chǎn)廠家的市場競爭。
參考文獻(xiàn)：
關(guān)鍵詞：高壓開關(guān)柜；五防聯(lián)鎖；電力運(yùn)行；分析
中圖分類號(hào)：F407.61 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
高壓開關(guān)柜中的“五防”主要是指防止電氣操作中出現(xiàn)的誤分合斷路器、帶負(fù)荷分合隔離開關(guān)、帶電掛接地開關(guān)、帶接地線開關(guān)以及誤入帶電間隔五項(xiàng)錯(cuò)誤操作。在電力高壓開關(guān)柜中一般都設(shè)有五防聯(lián)鎖功能，專門用來防止出現(xiàn)電氣誤操作，保障高壓開關(guān)柜的安全正常運(yùn)行，保護(hù)人身安全與電氣設(shè)備的運(yùn)行安全。本文主要圍繞高壓開關(guān)柜的五防問題、高壓開關(guān)柜中的五防聯(lián)鎖功能及其現(xiàn)狀等內(nèi)容展開分析。
1、高壓開關(guān)柜的“五防”
高壓開關(guān)柜是電力運(yùn)行系統(tǒng)中的一個(gè)重要的設(shè)備裝置，它在電力系統(tǒng)的發(fā)輸電能以及實(shí)現(xiàn)配電及電能轉(zhuǎn)換等系統(tǒng)運(yùn)行起著控制和保護(hù)等作用，在整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行中占有非常重要的位置。高壓開關(guān)柜中的“五防”主要是指防止電氣操作中出現(xiàn)的帶負(fù)荷分合隔離開關(guān)、誤分合斷路器、帶接地線開關(guān)、帶電掛接地開關(guān)以及誤入帶電間隔五項(xiàng)錯(cuò)誤操作。高壓開關(guān)柜的安全運(yùn)行不僅影響著電氣操作中的人身安全和電氣設(shè)備的安全問題，還對整個(gè)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著重要影響。
2、高壓開關(guān)柜的五防聯(lián)鎖功能
高壓開關(guān)柜的五防聯(lián)鎖功能主要是針對防止電氣誤操作而設(shè)計(jì)的，主要是用來防止高壓開關(guān)柜中的帶負(fù)荷分合隔離開關(guān)、誤分合斷路器、帶接地線開關(guān)、帶電掛接地開關(guān)以及誤入帶電間隔五項(xiàng)操作失誤造成的后果。高壓開關(guān)柜的五防聯(lián)鎖裝置有電氣、機(jī)械與綜合三種，其中機(jī)械高壓開關(guān)柜裝置的聯(lián)鎖功能是高壓開關(guān)柜中聯(lián)鎖功能相對不夠完善的一種。
固定式高壓開關(guān)柜中隔離開關(guān)和斷路器的聯(lián)鎖關(guān)系表現(xiàn)在當(dāng)斷路器斷開時(shí)隔離開關(guān)才能夠進(jìn)行操作，一般情況下，隔離開關(guān)和斷路器的聯(lián)鎖關(guān)系非常容易實(shí)現(xiàn)。比如GG-1A(F)高壓開關(guān)柜會(huì)有一個(gè)圓板結(jié)構(gòu)或者扇形的撞塊，它就是為了實(shí)現(xiàn)帶負(fù)荷隔離開關(guān)與斷路器操作沖突時(shí)，保護(hù)高壓開關(guān)柜安全運(yùn)行。手車式高壓開關(guān)柜中的聯(lián)鎖功能與隔離開關(guān)的聯(lián)鎖功能基本一致，因?yàn)槭周嚫邏洪_關(guān)柜中手車的進(jìn)出實(shí)際上就是固定式高壓開關(guān)柜中隔離開關(guān)的分合操作。手車高壓開關(guān)柜中手車在不同位置之間進(jìn)出時(shí)，斷路器一定要分閘，不能處于合閘狀態(tài)，這種情況就是通常所說的合閘閉鎖，手車高壓開關(guān)柜中的合閘閉鎖一般是在手車行程開關(guān)接點(diǎn)連入斷路器合閘回路時(shí)實(shí)現(xiàn)的。
高壓開關(guān)柜斷路器與隔離開關(guān)聯(lián)鎖是打開隔離開關(guān)的位置和順序。一般情況下，在電力系統(tǒng)進(jìn)行送電的過程中，斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)會(huì)根據(jù)裝置的運(yùn)行情況在發(fā)生電力事故時(shí)自動(dòng)跳閘，將事故控制在最小狀態(tài)。在電力系統(tǒng)進(jìn)行送電運(yùn)行過程中，假如斷路器處于閉合狀態(tài)時(shí)，線路旁隔離開關(guān)打開時(shí)就是說高壓開關(guān)柜中的后合母線是一個(gè)帶負(fù)荷送電的狀態(tài)，那么就會(huì)出現(xiàn)短路造成故障擴(kuò)大。上述情況中，假設(shè)先打開母線側(cè)的隔離開關(guān)，再將線路旁的隔離開關(guān)打開，就是說線路側(cè)的隔離開關(guān)處于帶負(fù)荷打開狀態(tài)，這時(shí)如果出現(xiàn)弧光短路，位于旁邊的斷路器就會(huì)自動(dòng)跳閘保護(hù)電氣設(shè)備，將事故危害除掉。所以在電力系統(tǒng)進(jìn)行送電運(yùn)行時(shí)，要先打開母線旁的隔離開關(guān)。
3、高壓開關(guān)柜的五防聯(lián)鎖的合理改進(jìn)設(shè)計(jì)
高壓開關(guān)柜五防聯(lián)鎖功能主要是為了保障電氣設(shè)備的安全運(yùn)行，但是一些高壓開關(guān)柜的聯(lián)鎖方式仍然存在有一定的問題，在具體的運(yùn)行使用中需要進(jìn)行改進(jìn)。機(jī)械型高壓開關(guān)柜的聯(lián)鎖形式就是一個(gè)明顯的例子，下文將以KYN28-12型高壓開關(guān)柜的五防聯(lián)鎖裝置問題為例進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。
（一）KYN28-12電纜室門聯(lián)鎖設(shè)置是由接地開關(guān)操作完成的。在KYN28-12型高壓開關(guān)柜中，打開接地開關(guān)，高壓開關(guān)舌板離開銷軸，電纜室門就隨之打開；關(guān)掉接地開關(guān)，銷軸將鎖住與電纜室門固定在一起的舌板，這樣電纜室門就不能打開了。一般情況下電纜室門通過接地開關(guān)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)鎖方式可以滿足電纜門的自動(dòng)安全防護(hù)，防止電力人員誤入帶電狀態(tài)下的電纜室。但是當(dāng)工作人員進(jìn)入電纜室進(jìn)行故障維修或者其它需要后，沒有關(guān)閉電纜室門時(shí)，這一時(shí)刻的電纜室聯(lián)鎖功能仍然會(huì)按照之前的功能運(yùn)行，但是已經(jīng)不能防止電力人員在帶電情況下進(jìn)入，就有可能對人身安全產(chǎn)生威脅，不能起到安全防護(hù)作用了。如果能實(shí)現(xiàn)電纜室門的開關(guān)可以直接對接地開關(guān)的控制，在電纜室門開關(guān)操作正確的狀態(tài)下才能進(jìn)入時(shí)，就可以避免對人身安全威脅問題。下圖1是某企業(yè)對電纜門聯(lián)鎖形式上述問題的改進(jìn)設(shè)計(jì)。
圖1 某企業(yè)針對電纜門聯(lián)鎖的改進(jìn)設(shè)計(jì)樣圖
上圖中可以看出，當(dāng)電纜門關(guān)閉時(shí)，接地開關(guān)可以通過舌板的控制也是一個(gè)關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)電纜門打開時(shí)，在相關(guān)聯(lián)鎖裝置下，如果控制通電的推板沒有恢復(fù)到初始位置，即停止帶電狀態(tài)，接地開關(guān)是一個(gè)關(guān)閉的狀態(tài)，反之，只有當(dāng)導(dǎo)軌聯(lián)鎖解除時(shí)，接地開關(guān)才能打開，此時(shí)電纜門也處于打開狀態(tài)，才能進(jìn)入電纜室。
（二）KYN28-12接地開關(guān)操作聯(lián)鎖形式上的改進(jìn)主要是對于接地開關(guān)防誤閉鎖操作的改進(jìn)。在電壓開關(guān)柜運(yùn)行中，難免會(huì)有電氣規(guī)范操作與實(shí)際聯(lián)鎖相互沖突的時(shí)候，像KYN28-12型高壓開關(guān)柜，它的饋電柜出線側(cè)的接地開關(guān)，一般在電纜室門沒有連接上接地開關(guān)時(shí)，即電纜門打開時(shí)，是無法打開接地開關(guān)的，但是實(shí)際操作規(guī)范是要求線路不進(jìn)行通電時(shí)，接地開關(guān)是合閘狀態(tài)。其中需要確認(rèn)線路是否通電的操作與該五防聯(lián)鎖要求是相互矛盾的。而對其改進(jìn)設(shè)計(jì)就是要滿足在不打開電纜門的情況下確認(rèn)線路是否通電，具體解決改進(jìn)設(shè)計(jì)如下圖2。
圖2 接地開關(guān)操作防誤閉鎖的改進(jìn)設(shè)計(jì)圖
上圖中對于接地開關(guān)聯(lián)鎖操作的改進(jìn)主要就是在接地開關(guān)的原有操作聯(lián)鎖裝置上設(shè)置了一個(gè)閉鎖電磁鐵。可以閉鎖電磁鐵裝置對高壓信號(hào)進(jìn)行檢測，從而實(shí)現(xiàn)在不打開電纜門的情況下也能確認(rèn)出線路是否通電。
（三）KYN28-12中斷路器室門和斷路器操作之間沒有連鎖設(shè)置。當(dāng)斷路器室門打開時(shí)，KYN28-12外殼防護(hù)等級(jí)就會(huì)明顯下降。所以為了避免斷路器室門打開時(shí)電力工人進(jìn)行斷路器操作的事故隱患，就需要實(shí)現(xiàn)斷路器室門開關(guān)可以自動(dòng)控制斷路器手車位置。某企業(yè)就針對這種情況改進(jìn)射擊類底盤車與柜門的聯(lián)鎖形式。通過底盤車增加柜門的開關(guān)門操作功能，實(shí)現(xiàn)當(dāng)斷路器室門關(guān)上時(shí)，手車電壓開關(guān)柜才能進(jìn)入工作狀態(tài)，這樣一來就避免了事故隱患。
除此之外，KYN28-12型高壓開關(guān)柜的連鎖形式在后門操作與無接地開關(guān)時(shí)都有一定的問題沖突，也都可以采用后門開關(guān)控制接地開關(guān)等方法進(jìn)行合理的改進(jìn)，避免系統(tǒng)運(yùn)行中問題的發(fā)生。
4、結(jié)束語
雖然高壓開關(guān)柜五防聯(lián)鎖保護(hù)可以對高壓開關(guān)柜運(yùn)行中的問題進(jìn)行防止保護(hù)，但仍有一定局限性。在實(shí)際的工作中，要結(jié)合具體情況進(jìn)行合理改進(jìn)，以使電力系統(tǒng)可以更安全穩(wěn)定的運(yùn)行。
參考文獻(xiàn)
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關(guān)鍵詞：低壓開關(guān)柜；柜體結(jié)構(gòu)；工藝特點(diǎn)
在實(shí)際的安裝應(yīng)用中，低壓開關(guān)柜的組合是一個(gè)非常細(xì)致和重要的工作。在低壓開關(guān)柜組合的準(zhǔn)備階段，我們的工作人員要對現(xiàn)場的開關(guān)柜柜體的具體結(jié)構(gòu)有一定的了解，同時(shí)要給予詳細(xì)的分析。這樣做的目的主要有兩點(diǎn)。第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是對于低壓開關(guān)柜的柜體的制造和生產(chǎn)質(zhì)量有很大程度的提升。第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是對于整個(gè)低壓開關(guān)柜的柜體生產(chǎn)制造成本有很好的控制作用。正是由于上述的優(yōu)點(diǎn)，我們在開關(guān)柜的柜體組合過程中要將柜體的基本原理和質(zhì)量進(jìn)行詳細(xì)的了解，這樣組合的低壓開關(guān)柜柜體在使用性能上也是非常有優(yōu)勢的。文章主要從三個(gè)方面對于低壓開關(guān)柜進(jìn)行闡述。第一個(gè)方面是開關(guān)柜的具體結(jié)構(gòu)。第二個(gè)方面是開關(guān)柜在組合的過程中連接方式。第三個(gè)方面是開關(guān)柜在制作過程中選用的結(jié)構(gòu)件結(jié)構(gòu)。但是由于現(xiàn)階段用戶對于低壓開關(guān)柜的使用都有一定的自我風(fēng)格，這樣就要求我們在低壓開關(guān)柜的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、制作的過程中，針對用戶的不同要求，對加工工藝進(jìn)行細(xì)微的處理和調(diào)整。制作工藝的調(diào)整就會(huì)讓不同的低壓開關(guān)柜的柜體出現(xiàn)工藝差別。為了能夠更加詳細(xì)地歸結(jié)在制作過程中工藝的差別。文章主要針對開關(guān)柜的柜體結(jié)構(gòu)和制造過程中的工藝來進(jìn)行闡述，希望可以有效地提升低壓開關(guān)柜的制作質(zhì)量，同時(shí)對于制作工藝能夠有所創(chuàng)新。
1 低壓開關(guān)柜的柜體具體結(jié)構(gòu)及其工藝特點(diǎn)
關(guān)于低壓開關(guān)柜的柜體具體結(jié)構(gòu)及其工藝特點(diǎn)的闡述和分析，文章主要從三個(gè)方面進(jìn)行闡述。第一個(gè)方面是從開關(guān)柜柜體的結(jié)構(gòu)形式闡述。第二個(gè)方面是從開關(guān)柜柜體的連接方式闡述。下面進(jìn)行詳細(xì)的闡述和分析。
1.1 開關(guān)柜柜體的結(jié)構(gòu)形式
關(guān)于開關(guān)柜柜體的結(jié)構(gòu)形式，文章主要從三個(gè)方面進(jìn)行闡述。第一個(gè)方面是固定式的開關(guān)柜柜體。第二個(gè)方面是抽出式的開關(guān)柜柜體。第三個(gè)方面是在制造過程中抽屜式低壓開關(guān)柜的工藝。下面進(jìn)行詳細(xì)的闡述和分析。
1.1.1 結(jié)構(gòu)一：固定式的開關(guān)柜柜體
現(xiàn)階段，我們在進(jìn)行低壓開關(guān)柜的制造過程中，為了有效地保障開關(guān)柜中的各種電氣元件正常的使用，通常情況下，我們將開關(guān)柜的柜體放置在固定的位置上。這個(gè)位置可以是我們根據(jù)現(xiàn)場來進(jìn)行選擇，也可以是用戶自行確定。固定式的開關(guān)柜柜體在外形是呈現(xiàn)立方形的結(jié)構(gòu)。
針對固定式的開關(guān)柜柜體，我們在制作過程中也是有一定的方式。具體分為兩個(gè)步驟進(jìn)行制造。第一個(gè)步驟是從柜體的兩側(cè)開始進(jìn)行結(jié)構(gòu)的組合，將柜體的結(jié)構(gòu)體組成一個(gè)完整的柜體。第二個(gè)步驟是對組裝好的柜體進(jìn)行微調(diào)，將柜體內(nèi)的構(gòu)件進(jìn)行一定方式的連接。通過上述的兩個(gè)步驟，柜體的組裝基本可以完成，最大限度地滿足了電控柜的使用要求和性能要求。這些操作都要在一個(gè)限定的開關(guān)柜的尺寸范圍內(nèi)完成。保障開關(guān)柜的柜體外部尺寸滿足現(xiàn)場的安裝要求。需要注意的是，在安裝和調(diào)整柜體中的構(gòu)件過程中，對于構(gòu)件的組成順序和安裝形式都有著非常嚴(yán)格的要求和標(biāo)準(zhǔn)，只有達(dá)到了我們的要求和相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，我們才能夠有效的保障柜體的使用性能和效率。我們在安裝固定柜體過程中，一定要控制好安裝和制作誤差，有效的延長電氣元件的使用壽命。在進(jìn)行固定式的開關(guān)柜柜體的制作過程中，要多方面考量，以便讓設(shè)計(jì)和制造更加地完美。
1.1.2 結(jié)構(gòu)二：抽出式的開關(guān)柜柜體
抽出式的開關(guān)柜體在原理上就是以固定式的柜體為基礎(chǔ)，在適當(dāng)?shù)奈恢冒惭b可移動(dòng)的裝置。這樣就會(huì)讓這個(gè)開關(guān)柜更容易進(jìn)行調(diào)試和安裝。對于開關(guān)柜的可靠性有了很大程度的提升。現(xiàn)階段較為常用的是抽出式和抽屜式進(jìn)行轉(zhuǎn)換的開關(guān)柜。兩種形式的開關(guān)柜是可以互換的。在安裝工藝上，固定式的柜體和抽出式的柜體大同小異，但是在制作精度和安裝精度的要求方面，抽出式的柜體要求更為嚴(yán)格。
1.1.3 在制造過程中抽屜式低壓開關(guān)柜的工藝
抽屜式的開關(guān)柜的柜體工藝特點(diǎn)主要有四個(gè)方面。第一個(gè)方面是現(xiàn)場安裝調(diào)試開關(guān)柜的過程中，要使用專業(yè)的工具進(jìn)行低壓柜的調(diào)試，同時(shí)處理的過程中也需要專業(yè)的工作人員進(jìn)行指導(dǎo)。第二個(gè)方面是在開關(guān)柜的制作過程中，工藝的選擇要安裝相關(guān)的結(jié)構(gòu)形式來進(jìn)行確定。第三個(gè)方面是在開關(guān)柜的制作過程中，要嚴(yán)格的控制開關(guān)柜的外形尺寸，尺寸誤差一定要在可以控制的范圍內(nèi)。第四個(gè)方面是我們要保障各種形式的開關(guān)柜能夠在關(guān)鍵部件上進(jìn)行互換。
1.2 開關(guān)柜柜體的連接方式
關(guān)于開關(guān)柜柜體的連接方式，文章主要從三個(gè)方面進(jìn)行闡述和分析。第一個(gè)方面是焊接式連接開關(guān)柜柜體。第二個(gè)方面是緊固件連接的開關(guān)柜柜體。第三個(gè)方面是焊接式連接和緊固件連接的開關(guān)柜柜體。下面進(jìn)行詳細(xì)的闡述和分析。
1.2.1 結(jié)構(gòu)一：焊接式連接開關(guān)柜柜體
焊接形式的開關(guān)柜柜體有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)。第一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是加工的過程較為方便。第二個(gè)方面是產(chǎn)品較為牢固。但是焊接式的柜體的缺點(diǎn)有：第一，加工的誤差較大。第二個(gè)是產(chǎn)品容易變形。第三個(gè)是產(chǎn)品的外觀不夠美觀。因此我們在進(jìn)行焊接式柜體加工時(shí)，要求選擇焊接用的夾具剛性要好，同時(shí)焊接夾具的外形尺寸要比被加工的件略微大。
1.2.2 結(jié)構(gòu)二：緊固件連接的開關(guān)柜柜體
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，加工成本相對上升。
1.2.3 結(jié)構(gòu)三：焊接式連接和緊固件連接的開關(guān)柜柜體
它可以集中上面兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，一般在柜體的連接處采用電焊，可變或可調(diào)部分則以緊固件連接。較大柜體因焊接后鍍覆有困難，表面多以涂漆處理，戶外柜體如以預(yù)鍍材料為構(gòu)件而又必須焊接時(shí)，則焊接部分可用熱噴鍍金屬來處理。
2 常見抽屜式低壓柜GCS與固定式低壓柜GGD的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與優(yōu)缺點(diǎn)。
2.1 GCS抽屜式低壓柜
（1）整柜采用拼裝式組合結(jié)構(gòu)，模數(shù)孔安裝，零部件通用性強(qiáng)，適用性好，標(biāo)準(zhǔn)化程度高。（2）柜體上部為母線室、前部為電器室、后部為電纜進(jìn)出線室，各室間有鋼板或絕緣板作隔離，以保證安全。（3）抽屜小室的門與斷路器開關(guān)的操作手柄設(shè)有機(jī)械聯(lián)鎖，只有手柄在分?jǐn)辔恢脮r(shí)門才能開啟。（4）每面柜最多可以安裝22個(gè)單元，最小單元為1/2，每個(gè)抽屜模數(shù)為160mm高，且具有三個(gè)位置：接通位置、試驗(yàn)位置、斷開位置。（5）開關(guān)柜的頂部根據(jù)受電需要可裝母線橋。（6）具有所容納的回路數(shù)較多、節(jié)省占地面積、防護(hù)等級(jí)高、安全可靠、維修方便、且相同大小的功能單元可以互換等優(yōu)點(diǎn)。（7）由于輸入輸出線為插接線，可能會(huì)出現(xiàn)接觸不良的現(xiàn)象，同時(shí)造價(jià)高也是一個(gè)不可忽視的問題。
2.2 GGD固定式低壓柜
（1）充分考慮散熱問題。在柜體上下兩端均有不同數(shù)量的散熱槽孔，當(dāng)柜內(nèi)電器元件發(fā)熱后，熱量上升，通過上端槽孔排出，而冷風(fēng)不斷地由下端槽孔補(bǔ)充進(jìn)柜，使密封的柜體自下而上形成一個(gè)自然通風(fēng)道，達(dá)到散熱的目的。（2）柜體的頂蓋在需要時(shí)可拆除，便于現(xiàn)場主母線的裝配和調(diào)整，柜頂?shù)乃慕茄b有吊環(huán)，用于起吊和裝運(yùn)。（3）柜內(nèi)每個(gè)供電路分布安裝在柜內(nèi)安裝背條上，安裝容易，簡單明了，維護(hù)簡單，但維護(hù)時(shí)安全性不高，因相互之間鄰得較近，且更換元件需要停電操作。
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