成套開關(guān)設(shè)備技術(shù)及空氣絕緣中壓開關(guān)設(shè)備介紹

1、成套開關(guān)設(shè)備技術(shù) &空氣絕緣中壓開關(guān)設(shè)備介紹,電壓等級(jí)的劃分與送電能力,低壓： 220/380、380/660、1000(1140) V； 中壓： 3、6、10、20、35 kV ； 高壓： 66、110、220、330、500、750、1000kV。,開關(guān)柜基礎(chǔ)知識(shí)定義,正式名稱：金屬封閉開關(guān)設(shè)備 結(jié)構(gòu)形式：一種組合電器，可以集斷路器、負(fù)荷開關(guān)、接觸器、隔離開關(guān)、熔斷器、互感器、避雷器等電器設(shè)備于金屬外殼中。 開關(guān)柜的分類： 1.按電壓等級(jí)分：中壓開關(guān)柜（10kV，35kV），低壓開關(guān)柜 （380V，690V）。 2.按絕緣介質(zhì)分：空氣絕緣開關(guān)柜，氣體絕緣開關(guān)柜（SF6氣體） 3.按功能分：

2、環(huán)網(wǎng)柜，配電柜 4.按結(jié)構(gòu)分：可移開式，固定式,開關(guān)設(shè)備的應(yīng)用,中壓開關(guān)設(shè)備的功能,可靠？ 靈活？ 經(jīng)濟(jì)？,電力行業(yè)中壓開關(guān)設(shè)備的類型,ZS8N -12/24 kV 智能型中置式金屬鎧裝開關(guān)柜,UniConnect12/24 kV 間隔式金屬封閉開關(guān)柜,GIR 12/24 kV SF6 充氣式全絕緣環(huán)網(wǎng)柜,CPS- 12/24/40.5 kV 智能型箱式變電站,ZS33-40.5kV 手車式金屬鎧裝開關(guān)柜,GIR-CD 10kV電纜分接箱,中置式金屬鎧裝開柜柜型結(jié)構(gòu)圖（ZS8N）,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及優(yōu)點(diǎn),1、母線,2、靜觸座,3、斷路器,4、接地開關(guān),5、電流互感器,6、二次接插件,母線室,手車室,電

3、纜終端室,二次測(cè)量繼保室,移動(dòng)式金屬鎧裝開柜柜型結(jié)構(gòu)圖（ZS33）,A低壓室 B斷路器室 C母線室 D電纜室 1活門 2斷路器 3二次插頭 4主母線 5母線套管,6 接地開關(guān) 7 靜觸頭盒 8 支持絕緣子 (可選配帶電顯示裝置) 9 絕緣隔板 10 電纜連接終端 11 板式加熱器 12 電流互感器 13 泄壓板,SF6氣體全絕緣開關(guān)柜柜型結(jié)構(gòu)圖（GIR）,SF6氣體全絕緣開關(guān)柜柜型結(jié)構(gòu)圖（GIR）,斷路器模塊,電纜開關(guān)模塊,熔斷器組合電器模塊,間隔式封閉開關(guān)柜柜型結(jié)構(gòu)圖（Uniconnect）,上部單元,下部單元,間隔式封閉開關(guān)柜柜型結(jié)構(gòu)圖（Uniconnect）,電力行業(yè)開關(guān)設(shè)備的要求,安全

4、可靠性高 產(chǎn)品生命周期長(zhǎng)（長(zhǎng)壽命） 占地面積小方案靈活 更易于操作及維護(hù) 專業(yè)的工程技術(shù)服務(wù),開關(guān)設(shè)備的安全可靠性,安全可靠性,最好的開關(guān)柜的選材 最安全的聯(lián)鎖設(shè)計(jì) 優(yōu)化柜體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 可靠的元器件 全面的試驗(yàn)驗(yàn)證,最好的開關(guān)柜選材覆鋁鋅鋼板,安全可靠 選材,防腐蝕能力為同等條件的鍍鋅鋼板的4倍以上； 敷鋁鋅鋼板表面鍍層是由55%鋁、43.4%鋅與1.6%硅在高溫下固化而成，其整個(gè)結(jié)構(gòu)是鋁-鐵-硅-鋅四元結(jié)晶體 其敷鋁鋅層對(duì)鋼板表面具有雙重保護(hù)作用； 鋅的犧牲陽(yáng)極保護(hù)功能 鋁的障礙保護(hù)功能 即當(dāng)覆鋁鋅鋼板表面損傷發(fā)生氧化時(shí)，鋅層起到犧牲陽(yáng)極保護(hù)作用以保護(hù)鋼板表面；同時(shí)鋁形成穩(wěn)定的氧化鋁層，覆蓋氧

5、化部位以隔絕空氣，雙重保護(hù)功能阻止了進(jìn)一步氧化發(fā)生 鋁鋅合金粉末對(duì)鋼板切口斷面具有保護(hù)功能 敷鋁鋅鋼板在金加工時(shí)，覆在其表面的鋁鋅合金粉末會(huì)將沖切的端口覆蓋1/3以上； 由于切口端面周邊覆蓋粉末開始溶解，形成氧化鋅、和氫氧化鋁等致密保護(hù)皮膜，保護(hù)皮膜將慢慢覆蓋整個(gè)切口端面，阻止切口端面的進(jìn)一步氧化。,最好的開關(guān)柜選材高純度無(wú)氧銅材,安全可靠 選材,高純度的無(wú)氧銅保證了更高的電導(dǎo)率和更低的溫升 高機(jī)械強(qiáng)度的銅排才能保證足夠的抗電動(dòng)力強(qiáng)度，減少支持絕緣子，從而減少了可能發(fā)生的故障點(diǎn)。 較好的延展性保證了銅排在折彎的時(shí)候不發(fā)生桔皮開裂 高壓開關(guān)柜矩形銅排均帶R5倒角，局部電場(chǎng)均勻，不產(chǎn)生尖端放電,銅

6、排標(biāo)準(zhǔn) （GB/T 5585.12005） 純度 矩形銅排抗拉強(qiáng)度(N/mm2),材料性能,最好的開關(guān)柜選材-RAYCHEM絕緣熱縮套,安全可靠 選材,Fillers / Additives for Polymers / Elastomers,碳黑,使用: 導(dǎo)電率 UV 屏蔽 增強(qiáng)劑 顏料,熱穩(wěn)定劑,使用: UV 吸收劑 長(zhǎng)時(shí)間老化,使用: 抗熱效應(yīng) 長(zhǎng)時(shí)間老化,使用: 降低成本 UV 屏蔽 增強(qiáng)劑,使用: 混合添加 加工速度 表面完整,紫外線穩(wěn)定劑,其他填充劑,加工添加劑,使用: 色素 紫外線屏蔽 抗電痕,氧化鐵,抗電痕添加劑,使用: 抗電痕 焰阻,油,使用: 添加劑配合 絕緣強(qiáng)度 粘稠性調(diào)

7、和劑,聚合材料,有四十多年實(shí)際運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)的RAYCHEM 絕緣熱縮套采用的是針對(duì)開關(guān)行業(yè)特殊配方的填充劑 / 添加劑,絕緣熱縮套管加速熱老化壽命驗(yàn)證,安全可靠 選材,熱縮套管,基于Arrhenius 時(shí)間-溫度關(guān)系曲的試驗(yàn)結(jié)果：在900C并保持40%延伸率和電氣性能的前提下壽命超過40年；,不良配方的熱縮套管的長(zhǎng)期熱效應(yīng),開關(guān)柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)模擬,安全可靠性,生命周期成本,安全可靠性,依據(jù)IEC 60300-3-3 生命周期成本及帕萊托曲線對(duì)于產(chǎn)品生命周期各階段的定義,最好的開關(guān)柜選材環(huán)氧樹脂,安全可靠 選材,玻璃態(tài)：結(jié)構(gòu)材料（性能比較剛硬），如塑料制品 高彈態(tài)：彈性材料，如橡膠制品 粘流態(tài)：粘結(jié)劑；

8、如環(huán)氧膠制品,最好的開關(guān)柜選材環(huán)氧樹脂,安全可靠 選材,開關(guān)柜內(nèi)部元件運(yùn)行的極限溫度及故障情況下的機(jī)械特性 環(huán)境溫度：40 0C 銀銀搭接面的允許溫升：65K 那么，開關(guān)柜內(nèi)高壓元器件所須耐受的可能最高溫度是105 0C 所以支持絕緣子環(huán)氧樹脂的玻璃化溫度必須高于該溫度! 環(huán)保產(chǎn)品 符合歐盟RoHs指令 環(huán)氧氯丙烷（致癌物質(zhì)）殘留量低于5ppm 在加工過程中（加熱）不會(huì)產(chǎn)生對(duì)人體有害的氣體 穩(wěn)定性高 生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品配方性能穩(wěn)定 壽命長(zhǎng)，可以保證20年以上使用壽命,最安全的聯(lián)鎖設(shè)計(jì),安全可靠 聯(lián)鎖設(shè)計(jì),內(nèi)容：防止帶負(fù)荷分合隔離開關(guān) 防止帶電誤操作斷路器 負(fù)荷開關(guān) 防止地刀閉合時(shí)操作斷路器 負(fù)荷開

9、關(guān) 防止斷路器 負(fù)荷開關(guān)閉合時(shí)接地刀合閘 防止誤入帶電隔室 意義：防止不正確的操作 保證電氣設(shè)備和操作人員的安全 實(shí)現(xiàn)方式：機(jī)械閉鎖 或者 電氣閉鎖,最安全的聯(lián)鎖設(shè)計(jì),安全可靠 聯(lián)鎖設(shè)計(jì),掛鎖（可選）,最安全的聯(lián)鎖設(shè)計(jì),安全可靠 聯(lián)鎖設(shè)計(jì),斷路器室門及其閉鎖,長(zhǎng)行程緊急分閘按鈕,最安全的聯(lián)鎖設(shè)計(jì),安全可靠 聯(lián)鎖設(shè)計(jì),電纜室門及其閉鎖,接地開關(guān)合閘后，電纜室門 才能打開 只有電纜室門關(guān)閉后，接地開關(guān)才能分閘,優(yōu)化柜體設(shè)計(jì)母線室舉例,安全可靠 柜體設(shè)計(jì),母線室沒有支持絕緣子，不存在避免絕緣子因表面污穢而產(chǎn)生的沿面閃絡(luò)故障。 采用三相一體化設(shè)計(jì)的母線套管,避免了渦流效應(yīng),保證了電場(chǎng)均勻,大大增強(qiáng)了絕

10、緣性能。,安全可靠的柜體設(shè)計(jì)？,安全可靠 柜體設(shè)計(jì),分支母線絕緣子水平方向支撐，易積累灰塵，增加母線室故障點(diǎn)。 母線套管分相安裝，電場(chǎng)不均勻。,全面的安全可靠性驗(yàn)證,安全可靠性 驗(yàn)證,國(guó)網(wǎng)高壓開關(guān)柜技術(shù)規(guī)范,全面的安全可靠性驗(yàn)證,安全可靠性 驗(yàn)證,國(guó)網(wǎng)高壓開關(guān)柜技術(shù)規(guī)范,全面的安全可靠性驗(yàn)證內(nèi)部燃弧試驗(yàn),安全可靠性 驗(yàn)證,依據(jù)：GB3906-2006 的規(guī)定，抗內(nèi)部故障電弧試驗(yàn)為強(qiáng)制型式試驗(yàn)要求，防護(hù)等級(jí)為： IAC AFLR,通過內(nèi)部燃弧試驗(yàn)所要求的6項(xiàng)判據(jù)： 判據(jù)1: 門、蓋板等應(yīng)正確地固定好且沒有開啟； 判據(jù)2: 設(shè)備中可能產(chǎn)生危險(xiǎn)的零部件不應(yīng)飛出； 判據(jù)3: 不應(yīng)由于燃燒或其他效應(yīng)致使

11、電弧將設(shè)備易觸及的外殼表面燒穿； 判據(jù)4：垂直布置的指示器不應(yīng)點(diǎn)燃； 判據(jù)5：水平布置的指示器不應(yīng)點(diǎn)燃； 判據(jù)6：所有接地連接仍然是可靠的；,影響壽命的因素,長(zhǎng)壽命,1、環(huán)境因素： 高濕度可能引起絕緣件的局放和劣化； 長(zhǎng)期高溫滿負(fù)載運(yùn)行加速了熱老化過程； 2、元器件故障： 雖然一些不可預(yù)知的故障可能發(fā)生，通過質(zhì)量控制，定期檢驗(yàn)和維護(hù)，可大大降低發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)； 3、機(jī)械磨損： 由于操作次數(shù)的增加而造成的機(jī)械磨損問題在配電設(shè)備并不多見，按照維護(hù)手冊(cè)進(jìn)行維護(hù)、保養(yǎng)，可及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決問題；,關(guān)鍵元件的加速熱老化,長(zhǎng)壽命,反應(yīng)活化能可按IEC 60216定義T1 5000h 和T2 20,000h 數(shù)據(jù)核

12、算。,定義加速熱老化溫度與等效壽命關(guān)系(Arrhenius 公式)；,t1= 運(yùn)行壽命（天） t2= 加速熱老化周期（天） T1= 運(yùn)行溫度 （0K） T2= 加速熱老化試驗(yàn)溫度（0K） = 反應(yīng)活化能 k= Boltzmann 常數(shù) 8.616 x 10-5 eV/ 0K,產(chǎn)品方案靈活性,方案靈活,明翰提供全系列的中低壓配電成套產(chǎn)品，產(chǎn)品方案靈活，滿足客戶的不同需要！,ZS33 40.5kV 鎧裝式金屬封閉開關(guān)設(shè)備 ZS8N 10kV 鎧裝式金屬封閉開關(guān)設(shè)備 AoTo 0.4kV 低壓開關(guān)設(shè)備 GIR 10kV SF6 氣體絕緣環(huán)網(wǎng)柜和緊湊型開關(guān)柜 UniConnect 10kV 間隔式金屬

13、封閉開關(guān)設(shè)備 LTD 0.4kV 低壓配電箱 CPS 歐式箱變,主要斷路器產(chǎn)品312kV系列,安全可靠 元器件,真空斷路器 (配彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)),VM1真空斷路器(配永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)),VC 熔斷器真空接觸器,主回路核心部件可選配,真空斷路器與真空接觸器,安全可靠 元器件,真空接觸器,真空斷路器,真空斷路器與真空接觸器,安全可靠 元器件,全絕緣極柱可靠性設(shè)計(jì),安全可靠 元器件,V-Sa真空斷路器,安全可靠 元器件,V-Sa 12kV,V-Sa 40.5kV,V-Sa真空斷路器,安全可靠 元器件,真空斷路器的組成,V-Sa真空斷路器,安全可靠 元器件,LSR緩沖層,密封墊,環(huán)氧樹脂澆鑄體帶裙邊,全絕緣

14、的極柱設(shè)計(jì),開斷與絕緣部分,真空滅弧室,V-Sa真空斷路器,安全可靠 元器件,V-Sa真空斷路器,安全可靠 元器件,新一代壓簧式梅花觸頭 舊捆綁式梅花觸頭：在運(yùn)行當(dāng)中會(huì)遇到彈簧鉤子張開或彈簧脫掉現(xiàn)象，造成連接處局部發(fā)熱，觸頭燒損的問題。 新一代壓簧式梅花觸頭：裝配簡(jiǎn)單，解決了傳統(tǒng)的梅花觸頭因彈簧松動(dòng)，連接處溫度升高，觸頭燒損的問題。,VC真空接觸器,安全可靠 元器件,交流真空接觸器適用于交流50Hz60Hz、額定工作電壓至1140V的電力系統(tǒng)中，供遠(yuǎn)距離接通與分?jǐn)嚯娐芳邦l繁地起動(dòng)和控制交流電動(dòng)機(jī)之用。 適宜與熱繼電器等各種保護(hù)裝置組成電磁起動(dòng)器，特別適宜于組成隔爆型電磁起動(dòng)器，以及各種電力控制

15、裝置。,VC真空接觸器,安全可靠 元器件,交流真空接觸器主要由電磁系統(tǒng)、觸點(diǎn)系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)及其它部分組成。 電磁系統(tǒng)：電磁系統(tǒng)包括電磁線圈和鐵心，是真空接觸器的重要組成部分，依靠它帶動(dòng)觸點(diǎn)的閉合與斷開。 觸點(diǎn)系統(tǒng)：觸點(diǎn)是真空接觸器的執(zhí)行部分，包括主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)。主觸點(diǎn)的作用是接通和分?jǐn)嘀骰芈?，控制較大的電流，而輔助觸點(diǎn)是在控制回路中，以滿足各種控制方式的要求。 滅弧系統(tǒng)：滅弧裝置用來(lái)保證觸點(diǎn)斷開電路時(shí)，產(chǎn)生的電弧可靠的熄滅，減少電弧對(duì)觸點(diǎn)的損傷。為了迅速熄滅斷開時(shí)的電弧，通常真空接觸器都裝有滅弧裝置，一般采用半封式縱縫陶土滅弧罩，并配有強(qiáng)磁吹弧回路。 其它部分：有絕緣外殼、彈簧、短路環(huán)、傳動(dòng)機(jī)