10kv配電系統(tǒng)高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計改進(jìn)

田棟年

摘要：目前國內(nèi)市場10kv配電系統(tǒng)高壓開關(guān)柜，其結(jié)構(gòu)形式逐步從落手車式 發(fā)展 為中置手車式。這一行業(yè)技術(shù)人員來說，較多關(guān)注開關(guān)柜結(jié)構(gòu)、電氣性能、開關(guān)使用可靠性等。長期技術(shù)實踐發(fā)現(xiàn)，生產(chǎn)廠家對中置手車式開關(guān)柜一個重要輔件――運(yùn)轉(zhuǎn)車設(shè)計重視不夠，運(yùn)轉(zhuǎn)車結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，操作性能不好，有些會導(dǎo)致斷路器手車底盤車變形，使開關(guān)柜無法正常工作。

關(guān)鍵詞：10KV配電系統(tǒng) 高壓開關(guān)柜 結(jié)構(gòu)設(shè)計

中圖分類號：TM358 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：2095-3178（2018）20-0217-01

隨著社會經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和現(xiàn)代化建設(shè)水平的不斷提高，我國生產(chǎn)和生活的各個方面對電力的需求量大幅度增加，并且依賴性也逐漸增強(qiáng)，對電網(wǎng)供電的質(zhì)量提出了更高的要求，相應(yīng)的對電力設(shè)備的質(zhì)量也提出了更高的要求。在電力系統(tǒng)當(dāng)中，10kV配電系統(tǒng)高壓開關(guān)柜應(yīng)用的范圍非常廣泛，在整個電力系統(tǒng)當(dāng)中發(fā)揮著重要的作用。目前，在我國市場上出現(xiàn)的10kV配電系統(tǒng)高壓開關(guān)柜，其結(jié)構(gòu)主要為中置手車式，在實際的運(yùn)用中，發(fā)現(xiàn)10kV配電系統(tǒng)高壓開關(guān)柜存在一些缺陷，對電網(wǎng)供電的安全性、穩(wěn)定性都造成不利的影響，因此，加強(qiáng)對10kV配電系統(tǒng)高壓開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計至關(guān)重要。

1 目前主流運(yùn)轉(zhuǎn)車結(jié)構(gòu)特點及性能比較

1.1 主要結(jié)構(gòu)型式

經(jīng)了解，中置手車式高壓柜運(yùn)轉(zhuǎn)車，主要基本類型有兩種：螺桿式結(jié)構(gòu)和掛鉤式結(jié)構(gòu)。螺桿式結(jié)構(gòu)，主要體現(xiàn)：（1）螺桿實現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)車與柜體連接；（2）螺桿傳動，實現(xiàn)斷路器手車從柜體內(nèi)進(jìn)出；（3）斷路器手車運(yùn)轉(zhuǎn)車上升降由螺桿裝置驅(qū)動。這種結(jié)構(gòu)代表是西門子公司中置柜運(yùn)轉(zhuǎn)車。掛鉤式結(jié)構(gòu)，主要體現(xiàn)：（1）掛鉤和導(dǎo)向桿實現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)車與柜體連接；（2）調(diào)節(jié)手輪，實現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)車導(dǎo)軌面與柜體內(nèi)導(dǎo)軌面一致性調(diào)整；（3）掛鉤式運(yùn)轉(zhuǎn)車沒有提升機(jī)構(gòu)，需靠人力將斷路器手車放置運(yùn)轉(zhuǎn)車或柜內(nèi)，再運(yùn)轉(zhuǎn)車實現(xiàn)斷路器手車進(jìn)出。這種結(jié)構(gòu)代表是abb公司中置柜運(yùn)轉(zhuǎn)車。

1.2 優(yōu)缺點對比

相掛鉤式運(yùn)轉(zhuǎn)車，螺桿式運(yùn)轉(zhuǎn)車提供了比較完善使用功能。但國內(nèi)生產(chǎn)廠家選用螺桿式運(yùn)轉(zhuǎn)車并不普遍，主要原因是螺桿式運(yùn)轉(zhuǎn)車結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，機(jī)加工零件較多，生產(chǎn)成本高，同時，與開關(guān)柜配套運(yùn)轉(zhuǎn)車所需數(shù)量較少，許多廠家并沒有運(yùn)轉(zhuǎn)車上投入更多設(shè)計，重視不夠。掛鉤式運(yùn)轉(zhuǎn)車功能上不及螺桿式，但因其結(jié)構(gòu)簡單，易于加工制造，成本低廉，到了生產(chǎn)廠家廣泛選用。，現(xiàn)場實踐及對掛鉤式運(yùn)轉(zhuǎn)車設(shè)計分析，發(fā)現(xiàn)目前常規(guī)掛鉤式運(yùn)轉(zhuǎn)車均存一定缺陷，這種缺陷會對斷路器手車造成潛損害，增加維護(hù)工作量，會引起非正常停電時間延長。

2 常規(guī)掛鉤式運(yùn)轉(zhuǎn)車結(jié)構(gòu)分析

2.1 掛鉤式運(yùn)轉(zhuǎn)車兩種常規(guī)結(jié)構(gòu)

第一種結(jié)構(gòu)常見于由敷鋁鋅板加工組合而成中置柜，柜內(nèi)生產(chǎn)廠家大多與abb公司生產(chǎn)zs系列中置柜結(jié)構(gòu)相類似，可安裝vd4系列或vs1系列真空斷路器手車。這類運(yùn)轉(zhuǎn)車存下列缺點：（1）運(yùn)轉(zhuǎn)車上兩個導(dǎo)向桿只起導(dǎo)向作用，不受力。也就是說，運(yùn)轉(zhuǎn)車與開關(guān)柜體間僅靠掛鉤一個點連接一起。（2）使掛鉤順利插入柜體內(nèi)，設(shè)計上，必須留有一定間隙，以方便操作。推拉斷路器手車時，間隙反映運(yùn)轉(zhuǎn)車導(dǎo)軌與柜體導(dǎo)軌之間。

第2種結(jié)構(gòu)常見于柜體由型鋼與金屬板件組裝而成中置柜。這類柜體也可安裝vd4系列或vs1系列真空斷路器手車。這種結(jié)構(gòu)可以消除兩導(dǎo)軌間水平間隙，設(shè)計上卻存一個垂直高度差，它導(dǎo)致了更大撞擊力。同時，使用時如不仔細(xì)調(diào)整，會使垂直高度差變更大。從使用效果來看，這種結(jié)構(gòu)同前者比，操作性及安全性更差。

2.2 運(yùn)轉(zhuǎn)車結(jié)構(gòu)對實際使用影響

（1）對操作性和使用安全性影響：這種影響產(chǎn)品交付前期影響并不顯著，時間推移，影響越來越明顯，運(yùn)轉(zhuǎn)車操作性和使用安全性大大降低。

（2）對斷路器手車影響：這種影響主撞擊力造成，撞擊力導(dǎo)致斷路器手車車輪變形。安裝及現(xiàn)場調(diào)試階段，對斷路器手車推拉操作次數(shù)最多，車輪變形往往是這一階段出現(xiàn)。車輪變形導(dǎo)致手車推拉困難，會將斷路器手車卡死運(yùn)轉(zhuǎn)車或柜體導(dǎo)軌內(nèi)。是例行停電維修時出現(xiàn)此種故障，必然會延長停電時間，形成不能按時供電事故。

3 對10kV配電系統(tǒng)高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計改進(jìn)的對策

3.1 消除10kV配電系統(tǒng)高壓開關(guān)柜柜體導(dǎo)軌和運(yùn)轉(zhuǎn)車導(dǎo)軌之間的間隙

在對10kV配電系統(tǒng)高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)時，相關(guān)的設(shè)計人員一定注意消除10kV配電系統(tǒng)高壓開關(guān)柜柜體導(dǎo)軌和運(yùn)轉(zhuǎn)車導(dǎo)軌之間的間隙，這樣做主要是為了減輕設(shè)備之間的撞擊力，從而減少對設(shè)備的損傷。另外，在結(jié)構(gòu)設(shè)計上，一定要保證運(yùn)轉(zhuǎn)車和10kV配電系統(tǒng)高壓開關(guān)柜之間無間隙，當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)車靠近10kV配電系統(tǒng)高壓開關(guān)柜時，保證兩者之間可靠接觸。

3.2 重視對鎖定裝置的設(shè)計

設(shè)置鎖定裝置可以提高設(shè)備運(yùn)行的可靠性，提高設(shè)備的使用性能。對鎖定裝置的設(shè)計主要是根據(jù)磨損自鎖原理來設(shè)計的，為了實現(xiàn)運(yùn)轉(zhuǎn)車的鎖定，設(shè)計了一個特別的凸輪裝置。它的工作原理如下：在凸輪沒有鎖定之前，利用彈簧的作用保證運(yùn)轉(zhuǎn)車和柜體之間存在一定的操作間隙，這樣一來，運(yùn)轉(zhuǎn)車的掛鉤就可以順利的插入操作縫隙之間，并牢牢的勾住10kV配電系統(tǒng)高壓開關(guān)柜柜體。如果以逆時針的方式轉(zhuǎn)動凸輪，那么運(yùn)轉(zhuǎn)車和柜體之間的操作間隙就可以消除，從而將兩者緊緊鎖定，這樣一來，在推拉斷路器手車時，就不需要在利用人力將運(yùn)轉(zhuǎn)車?yán)。?jié)約了人力資源，并且操作的可靠性也大大提高。另外，為了延長掛鉤的使用壽命，防止掛鉤出現(xiàn)變形的情況，需要對運(yùn)轉(zhuǎn)車的掛鉤進(jìn)行改進(jìn)，將掛鉤轉(zhuǎn)軸處位置改造為腰形孔。在凸輪鎖定之前，彈簧裝置會向前拉扯運(yùn)轉(zhuǎn)車的掛鉤，這樣就可以保證運(yùn)轉(zhuǎn)車和10kV配電系統(tǒng)高壓開關(guān)柜柜體之間留有一定的操作間隙，保證所有的操作程序都可以有序進(jìn)行。

3.3 對操作間隙進(jìn)行調(diào)整

在10kV配電系統(tǒng)高壓開關(guān)柜軌道和運(yùn)轉(zhuǎn)車軌道使用一段時間之后，運(yùn)轉(zhuǎn)車的掛鉤和凸輪會出現(xiàn)磨損的情況，而這必然就會導(dǎo)致設(shè)備之間的間隙擴(kuò)大，從而降低設(shè)備的鎖緊力，在這種情況下，如果不采取有效的措施進(jìn)行解決，必然會影響設(shè)備工作的效率和質(zhì)量，因此需要進(jìn)行改進(jìn)。本文設(shè)計在運(yùn)轉(zhuǎn)車和凸輪之間設(shè)置一個調(diào)整墊，以減少設(shè)備的磨損程度。但是，要注意將調(diào)整墊作為一個配件，由客戶在需要的情況下自行進(jìn)行添加，這樣可以提高便利性，方便維修更換。

4 結(jié)語

總而言之，10kV配電系統(tǒng)高壓開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計還存在一些問題，對電網(wǎng)供電的質(zhì)量產(chǎn)生了不利的影響，有關(guān)設(shè)計人員一定要注意對10kV配電系統(tǒng)高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計進(jìn)行改進(jìn)，積極采取有效的措施從各個方面對10kV配電系統(tǒng)高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，以提高10kV配電系統(tǒng)高壓開關(guān)柜的使用性能，減少電網(wǎng)運(yùn)行過程中出現(xiàn)故障的頻率，保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的質(zhì)量，提高供電的可靠性和安全性，只有這樣才能提高電網(wǎng)建設(shè)的水平，促進(jìn)我國電力事業(yè)更快更好的發(fā)展，確保滿足國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展對電力的需求，為社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1]趙關(guān).10kV配電系統(tǒng)高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計改進(jìn)[J].商品與質(zhì)量：學(xué)術(shù)觀察，2011，（9）：334.

[2]葛藤.當(dāng)今10kV配電系統(tǒng)高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)設(shè)計改進(jìn)[J].中國電子商務(wù)，2011，（1）：332.