高压开关柜分类、结构的深化阐述
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前面文章提到中压开关柜执行的现行标准，主要是GB/T 3906-2020《3.6kV~40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》的要求。有网友提出还有GB/T 11022-2011《高压开关设备和控制设备的通用技术条件》、DL/T 404-2007《交流金属封闭开关设备技术条件》、DL/T 403-2000《高压交流真空断路器》、DL/T 402-2007《交流金属封闭开关设备试验方法》等等标准，这些标准都没有错，都是需要执行的。但是我们专门针对高压开关柜的设计和制造，即规定了高压开关柜的技术参数、结构要求、试验方法等内容标准的，就是依据GB/T 3906-2020此国家标准。我们这里日常讨论和接触的都是交流；如果讲直流，会重点提出，不能以片盖点。 金属封闭开关设备，俗称开关柜，是按一定的电路方案将有关电气设备组装在一个封闭的金属外壳内的成套配电装置。内部有高压断路器、隔离开关、地刀等，其内部元器件也是要执行相关标准的。 高压开关柜的分类
KYN高压开关柜的组成结构 开关柜的外壳和隔板采用敷铝锌钢板，柜体采用组装结构，用拉铆螺母和高强度螺栓联结而成。开关柜被隔板分成手车室、母线室、电缆室和继电器仪表室，每一单元均良好接地。开关柜由固定的柜体和可抽出部件（简称手车）两大部分组成。
A-母线室 母线室布置在开关柜的背面上部，作安装布置三相高压交流母线及通过支路母线实现与静触头连接之用。全部母线用绝缘套管塑封。在母线穿越开关柜隔板时，用母线套管固定。如果出现内部故障电弧，能限制事故蔓延到邻柜，并能保障母线的机械强度。
B-手车（断路器）室 在断路器室内安装了特定的导轨，供断路器手车在内滑行与工作。手车能在工作位置、试验位置之间移动。静触头的隔板（活门）安装在手车室的后壁上。手车从试验位置移动到工作位置过程中，隔板自动打开，反方向移动手车则完全复合，从而保障了操作人员不触及带电体。
断路器按灭弧介质可分为：•油断路器。又分为多油断路器和少油断路器。它们都是触头在油中开断、接通，用变压器油作为灭弧介质。•压缩空气断路器。利用高压力压缩空气来吹灭电弧的断路器。•SF6断路器。利用SF6气体来吹灭电弧的断路器。•真空断路器。触头在真空中开断、接通，在真空条件下灭弧的断路器。•固体产气断路器。利用固体产气材料，在电弧高温作用下分解出的气体来熄灭电弧的断路器。•磁吹断路器。在空气中由磁场将电弧吹入灭弧栅中，使之拉长、冷却而熄灭电弧的断路器。
C-电缆室 电缆室内可安装电流互感器、接地开关、避雷器（过电压保护器）以及电缆等附属设备，并在其底部配制开缝的可卸铝板，以确保现场施工的方便。
D-继电器仪表室 继电器室的面板上，安装有微机保护装置、操作把手、保护出口压板、仪表、状态指示灯（或状态显示器）等；继电器室内，安装有端子排、微机保护控制回路直流电源开关、微机保护工作直流电源、储能电机工作电源开关（直流或交流），以及特殊要求的二次设备。
开关柜联锁装置 开关柜应具有可靠的联锁装置，满足五防的要求，切实保障了操作人员及设备的安全。仪表室门上装有提示性的按钮或者转换开关，以防止误合、误分断路器。断路器手车在试验位置或工作位置时，断路器才能进行合分操作，而在断路器合闸后，手车无法移动、防止了带负荷误推拉手车。仅当接地开关处在分闸位置时，断路器手车才能从试验/检修位置移至工作位置。仅当断路器手车处于试验/检修位置时，接地开关才能进行合闸操作。这样实现了防止带电误合接地开关，以及防止接地开关处在闭合位置时分合断路器。接地开关处于分闸位置时，开关柜下门及后门都无法打开，防止了误入带电间隔。断路器手车在试验或工作位置，没有控制电压时， 可实现仅能手动分闸不能合闸。断路器手车在工作位置时，二次插头被锁定不能拔出。各柜体间可实现电气联锁。开关设备上的二次线与断路器手车上的二次线的联络是通过手动二次插头来实现的，二次插头的动触头通过一个尼龙波纹收缩管与断路器手车相连，二次静触头座装设在开关柜手车室的右上方。断路器手车只有在试验、断开位置时，才能插上和解除二次插头，断路器手车处于工作位置时由于机械联锁作用，二次插头被锁定，不能被解除。 开关柜手车的三个位置：
开关柜盘后门与接地开关联锁示意图
开关柜二次插头被锁定示意图 断路器操动机构 按操动机构所用操作能源的能量形式不同，操动机构可分为以下几种：1、手动机构（CS）：指用人力合闸的操动机构。2、电磁机构（CD）：指用电磁铁合闸的操动机构。3、弹簧机构（CT）：指事先用人力或电动机使弹簧储能实现合闸的弹簧合闸操动机构。4、电动机机构（CJ）：指用电动机合闸与分闸的操动机构。5、液压机构（CY）：指以高压油推动活塞实现合闸与分闸的操动机构。6、气动机构（CQ）：指用压缩空气推活塞实现合闸与分闸的操动机构。7、永磁机构：利用永久磁铁进行断路器位置保持，是一种电磁操动、永磁保持、电子控制的操作机构。 1、电磁操作机构 电磁操作机构是技术比较成熟，使用较早的一种断路器操作机构，其结构比较简单，机械组成部件数量约120个，它是利用通过合闸线圈中的电流产生的电磁力驱动合闸铁芯，撞击合闸连杆机构进行合闸的，其合闸能量的大小完全取决于合闸电流的大小，因此需要很大的合闸电流。电磁操作机构的优点主要有：
电磁操作机构的缺点主要有：
2、弹簧操作机构 弹簧操作机构由弹簧贮能、合闸维持、分闸维持、分闸4个部分组成，零部件数量较多，约200个，利用机构内弹簧拉伸和收缩所储存的能量进行断路器合、分闸控制操作。弹簧能量的储存由储能电机减速机构的运行来实现，而断路器的合、分闸动作靠合、分闸线圈来控制，因此断路器合、分闸操作的能量取决于弹簧储存的能量而与电磁力的大小无关，不需太大的合、分闸电流。 弹簧操作机构的优点主要有：
弹簧操作机构的缺点主要有：
3、永磁操作机构 永磁操作机构采用了一种全新的工作原理和结构，由永久磁铁、合闸线圈和分闸线圈组成，取消了弹簧操作机构和电磁操作机构中的运动连杆、脱、锁扣装置，结构简单，零部件很少，约50个，工作时主要运动部件只有一个，具有很高的可靠性。它利用永久磁铁进行断路器位置保持，是一种电磁操动、永磁保持、电子控制的操作机构。 永磁操作机构的优点主要有： 采用双稳态、双线圈机构。永磁操作机构的分合闸操作通过分合闸线圈来实现，永久磁铁与分合闸线圈相配合，较好地解决了分合闸时需要大功率能量的问题，因为永久磁铁提供的磁场能量，可以作为分合闸操作用，分合闸线圈所需提供的能量便可以减少，这样就不需要太大的分合闸操作电流。永磁操作机构永磁力几乎不会消失，寿命高达10万次，以电磁力进行分合闸操作，以永磁力进行双稳态位置保持，简化了传动机构，降低了操作机构的能耗和噪音，比电磁操作机构和弹簧操作机构寿命长3倍以上。采用无触点、无可动元件、无磨损、无弹跳的电子接近开关作为辅助开关，不存在接触不良问题，动作可靠，运行不受外界环境影响，寿命长，可靠性高，解决触头弹跳问题。采用同步过零开关技术。断路器的动、静触头在电子控制系统的控制下，可在系统电压波形过零时关合，在电流波形过零时分断，产生幅值很小的涌流和过电压，减少操作对电网和设备的冲击，而电磁操作机构和弹簧操作机构的操作是随机的，会产生幅值很高的涌流和过电压，对电网和设备冲击较大。永磁操作机构可实现就地/远方分合闸操作，也可实现保护合闸和重合闸功能，可手动分闸。因为操作所需电源容量小，采用电容器作跳合闸的直接电源，电容器充电时间短，充电电流小，抗冲击能力强，停电后仍能对断路器进行分合闸操作。 永磁操作机构的缺点主要有： 不能手动合闸，在操作电源消失、电容器电量耗尽以后，若不能对电容器进行充电，则无法再进行合闸操作；
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