淺析KYN28A開關柜

劉新虎

（天水二一三電器有限公司，甘肅 天水 741001）

KYN28A型戶內金屬鎧裝開關設備是在KYN28型戶內金屬鎧裝開關設備的基礎上改進升級后的產品，其自身的許多特征和優點，逐漸被人們發現、認可。現在，KYN28A開關柜已經廣泛應用在一些發電和配電行業，實現中壓線路和設備的控制、保護和檢測。

1 定義

2 技術參數

3 結構特征

3.1 柜體外形及尺寸

表1

圖1

圖2

圖3

圖4

1）12kV及以下柜體

寬度A/mm 分支母線額定電流1600A以上 1000分支母線額定電流1600A以下 800高度B/mm 2365電纜進出線 1500深度C/mm 架空進出線 單相母線為三根時 1850單相母線為單根或兩根時 1800

2）15kV柜體

寬度A/mm 1000高度B/mm 2400深度C/mm 架空進出線 2050電纜進出線 1650

3.2 柜體結構

開關柜由固定的柜體和可抽出部分（簡稱手車）兩大部分組成，如上圖所示。開關柜被隔板分割成各個功能單元。柜體的外殼和各功能單元的隔板均采用敷鋁鋅鋼板拴接而成。它具有很強的抗腐蝕與抗氧化作用，并具有比同等鋼板高的機械強度。功能單元大體可分四部分組成，分別為母線室（A）、斷路器手車室（B）、電纜室（C）和繼電器儀表室（D）。每一單元外殼均接地。

1）母線室（A）

母線室的作用主要是承載主母線和本柜支母線的取電、送電。主母線與外殼之間通過穿墻套管隔離。同時，穿墻套管保證了柜與柜之間主母線的穩定和暢通。分支母線一端與主母線搭接，另一端通過上靜觸頭盒與手車接通。隨著科學技術的發展，電器的容量和配電電流不斷增大，主母線的數量也逐漸增多。于是，主母線出現了“品”字形排列（圖1、4）和“1”字形排列（圖3）。當主母線數量為1根或2根時，為了節省敷鋁鋅板材料，主母線一般按“品”字形排列，但也可按“1”字形排列。但是，如果主母線為3根，主母線必須按“1”字形排列。因“1”字形排列時，為了保證電氣間隙和爬電距離，對母線室進行了加高，這樣，就形成了行業里面常說的一個名詞——“等高柜”（圖3）。

2）斷路器手車室（B）

斷路器手車室就是專門安放手車的功能單元。一般情況下，斷路器手車室可安放的手車分為斷路器手車、計量手車、電壓互感器手車（PT手車）、接觸器手車（FC手車）和隔離手車。相同規格的手車可以完全互換。手車的上觸頭通過活板（活門）與上靜觸頭盒接通，下觸頭通過活板（活門）與下靜觸頭盒接通。手車的進出移動通過下面的可抽出式水平隔板，結合正面的搖把進行。根據移動位置的不同，斷路器的行程可分為隔離位置、試驗位置和工作位置。并在試驗位置和工作位置裝設有鎖定裝置，以保證手車處于以上位置時不能隨便移動，而移動手車時必須要解除聯鎖。

3）電纜室（C）

電纜室因裝設進出線電纜而得名。除了電纜外，電流互感器、接地刀、避雷器、零序電流互感器等電器元件全部安裝在電纜室。有時，電壓互感器手車或固定的電壓互感器也安裝在電纜室。電纜室在開關柜最下方，電器元件和電纜通過支母線與下靜觸頭接通。電纜室左右兩側設有控制小線槽，下邊裝設接地小母線排和電纜封板。

4）繼電器儀表室（D）

繼電器儀表室，亦稱低壓室，在斷路器手車室的前上方，因其內部和面板上安裝繼電器、儀表及一些二次元器件而得名。通過其右上方的小線槽與柜頂的小銅棒母線接通，提供開關柜所需的信號電源、控制電源和操作電源。

4 安全性

4.1 絕緣距離

1）電氣間隙

由于開關柜用于對三相交流電進行分配,因此相間及相對地之間必須保證一定的距離, 否則會引起短路，對整個電力系統造成危害。單純以空氣作為絕緣介質時，海拔在1000m范圍內，電氣間隙要求如表2所示。

表2

2）爬電距離

對應KYN28A開關柜設備，其相間和相對地的爬電距離比距如下：

（1）按照1類設計的KYN28A開關柜設備，電瓷為14mm/kV，有機絕緣為16mm/kV。

（2）按照2類設計的KYN28A開關柜設備，電瓷為18mm/kV，有機絕緣為20mm/kV。

4.2 電氣五防

1）防止帶負荷分、合隔離開關

斷路器、負荷開關、接觸器合閘狀態下不能操作隔離開關，這樣可以很大程度的減少拉弧造成設備的損傷。針對KYN28A開關柜而言，是指KYN28A開關柜在運行狀態下，禁止搖出手車。

2）防止誤分、誤合斷路器、負荷開關、接觸器

只有操作指令與操作設備對應才能對被操作設備操作，任何錯誤違規的操作都將無法實現對設備的操作。這在KYN28A開關柜中，二次控制元器件及保護線路設計中得到充分的考慮，在斷路器手車自身攜帶有防跳和閉鎖裝置，更多程度上遏制了誤操作。

3）防止接地開關處于閉合位置時關合斷路器、負荷開關

只有當接地開關處于分閘狀態，才能合隔離開關或手車才能進至工作位置，才能操作斷路器、分荷開關閉合。這一點在KYN28A機械結構設計時采用機械聯鎖和電氣聯鎖的方法來實現。

4）防止在帶電時誤合接地開關

只有在斷路器分閘狀態，才能操作隔離開關或手車才能從工作位置退至試驗位置，才能合上接地開關。這一點在KYN28A機械結構設計時采用機械聯鎖的方法來實現。

5）防止誤入帶電室

只有隔室不帶電時，才能開門進入隔室。這一點在KYN28A開關柜設計時，一般采用電纜室及后門裝設電磁鎖的辦法來實現。對裝設接地刀的開關柜，因接地刀在操作傳動機構中已經考慮到這個問題，分閘位置時開關柜電纜室及后門打不開。因此，在裝設接地刀的 KYN28A開關柜可以不裝設電磁鎖。

4.3 故障泄壓

在手車室、母線室和電纜室的上方均設有壓力釋放裝置，當斷路器和母線發生內部故障電弧時，伴隨電弧的出現，開關柜內部氣壓升高，裝設在門上的特殊密封圈把柜前面密封起來，頂部安裝的壓力釋放金屬板將被自動打開，釋放壓力和排泄氣體，這樣確保了操作人員和開關柜設備的安全。

4.4 除濕裝置

KYN28A開關柜一般安裝于建筑物的一層或地下室。很少通風，更見不到陽光。室內一般濕度較大，個別地區甚至會出現凝露，給電氣的安全運行帶來很大的威脅。為了避免這些情況造成的影響，KYN28A開關柜在設計時加設了溫濕度控制裝置，一旦出現上述情況，分別安裝在斷路器手車室和電纜室的加熱器將立刻自動起動，加熱除濕，以保證KYN28A開關柜的運行安全。

4.5 運行指示裝置

為了直觀地了解KYN28A開關柜的運行情況，防止誤操作，在KYN28A開關柜的面板上裝有開關狀態綜合指示儀，電源、除濕裝置運行狀態、手車的工作狀態及接地刀的工作位置顯示得一目了然。站在柜前，通過運行指示裝置，KYN28A開關柜的工作狀態掌握得一清二楚。

4.6 接地裝置

在電纜室內單獨裝設40×8的接地銅排，該銅排能貫穿相鄰各柜，并與柜體良好接觸，同時供柜內直接接地的元器件使用。由于KYN28A整個柜體采用敷鋁鋅板相拼聯，這樣使整個柜體都處在良好的接地狀態之中，確保運行時操作人員觸及柜體安全。

5 設備安裝

KYN28A開關柜安裝基礎的施工應符合“電力建設施工及驗收技術規范”。 一般情況下分兩次澆灌混凝土。第一次為開關柜安裝結構件，即角鋼、方鋼或槽鋼構件安裝基礎。第二次澆灌混凝土面得補充層，一般厚度為 60mm，在澆灌混凝土補償層時混凝土高度應低于構件平面1～3mm。基礎構架安裝時應保證安裝質量，構架安裝的技術標準為1m2公差為±1mm。為了保證開關柜基礎的施工合理、方便，施工單位應提前掌握KYN28A開關柜設備的安裝尺寸。具體施工細節應嚴格根據KYN28A開關柜設備安裝尺寸如圖5所示。

圖5 KYN28A開關柜設備安裝尺寸示意圖

表3

6 結論

初次接觸到KYN28A時，感覺它特別神秘，每個隔室隨著內部安裝元器件的變化而有所不同，電氣方案更是千變萬化。隨著設計工作時間的推移，逐漸掌握了 KYN28A獨特的結構和特性，才發現KYN28A開關柜有許許多多的優點有待我們去探索和思考。