對于40kA及以上都需要采用壓力釋放通道,即Arc duct,如圖8所示,使用泄壓通道直接將內部電弧壓力、火焰釋放到開關室外部,對配電房內部人員、設備沒有任何損壞。泄壓通道可以根據開關室布置,在開關柜兩側、前、后等各個方向引出到開關室外部,室外泄壓通道出口需要滿足IP43防護等級要求,以保證開關室外部環境不會對開關柜造成影響。
對于母線接地開關、母線電壓互感器、冷卻風扇盒等安裝在泄壓通道內部,通過盒子側面設置向外打開泄壓蓋板,并不影響壓力釋放和氣流通過。
圖9 壓力釋放通道泄壓裝置
5. 電纜安裝
中壓開關柜的設計需要考慮高壓電纜的安裝,特別是大電流開關柜,需要連接很多根、大截面的電纜,這就要求首先要有足夠的連接端頭,不是只有一根銅排端頭,即使正反安裝也只能兩根,國外很多客戶要求每相8根240平電纜,因此足夠端頭方便安裝十分重要。
電纜室還可能安裝避雷器、零序互感器等元件,因此需要考慮合理布置,考慮單芯或三芯電纜進入,三芯電纜分叉等問題。同時電纜連接部位由于不同于開關柜內部預裝配好具有良好絕緣的設備,需要考慮保持電纜連接后的絕緣要求,特別是考慮螺栓長度、電纜法蘭面等過大、過長部位,保證滿足絕緣要求,避免內部電弧發生。
對于開關柜復雜,元器件安裝多的方案,為保證電纜連接高度,可以采用下沉電纜盒的形式,如圖6所示,下沉電纜盒采用鋼板折彎,角部焊接密封,需要與柜體可靠接觸保持接地連續性,同時滿足開關柜IP等級,以避免小動物、水分等進入。
電纜連接頭的設計還需要考慮觀察電纜頭和紅外測溫,保證可以在柜門觀察窗查看狀態。電纜連接絕緣覆層是金屬封閉開關設備的要求,相間絕緣隔板不利于電纜端頭的連接,絕緣護套用于最大限度地減少電弧故障的可能性,并防止因異物瞬間接觸裸露的母線而導致母線故障的發展。該絕緣覆層通常只是一次絕緣系統的一部分,在這種情況下,該絕緣覆層的外表面不會處于接地電位。因此,不應假定人員可以完全安全地接觸該絕緣覆蓋物。
6. 結語
中壓空氣絕緣手車式開關柜因其操作簡單、安裝方便等原因,在全球各地廣泛應用,由于標準不同,使用習慣不同,國產開關柜往往不能直接用于國外的項目,國內開關柜一次方案相對簡單,而國外有很多復雜的應用方案,需要開關柜設計有效的利用空間尺寸,合理的設計柜體結構。對于母線接地開關等方案需要考慮安裝及操作的便利性,泄壓裝置關系到操作人員的安全,需要按照客戶要求設計泄壓方式以達到預期效果,對于多個互感器以及電纜連接需要充分考慮客戶要求,確保開關柜滿足系統功能要求。