浅析KYN28A开关柜

刘新虎

（天水二一三电器有限公司，甘肃 天水 741001）

KYN28A型户内金属铠装开关设备是在KYN28型户内金属铠装开关设备的基础上改进升级后的产品，其自身的许多特征和优点，逐渐被人们发现、认可。现在，KYN28A开关柜已经广泛应用在一些发电和配电行业，实现中压线路和设备的控制、保护和检测。

1 定义

2 技术参数

3 结构特征

3.1 柜体外形及尺寸

表1

图1

图2

图3

图4

1）12kV及以下柜体

宽度A/mm 分支母线额定电流1600A以上 1000分支母线额定电流1600A以下 800高度B/mm 2365电缆进出线 1500深度C/mm 架空进出线 单相母线为三根时 1850单相母线为单根或两根时 1800

2）15kV柜体

宽度A/mm 1000高度B/mm 2400深度C/mm 架空进出线 2050电缆进出线 1650

3.2 柜体结构

开关柜由固定的柜体和可抽出部分（简称手车）两大部分组成，如上图所示。开关柜被隔板分割成各个功能单元。柜体的外壳和各功能单元的隔板均采用敷铝锌钢板拴接而成。它具有很强的抗腐蚀与抗氧化作用，并具有比同等钢板高的机械强度。功能单元大体可分四部分组成，分别为母线室（A）、断路器手车室（B）、电缆室（C）和继电器仪表室（D）。每一单元外壳均接地。

1）母线室（A）

母线室的作用主要是承载主母线和本柜支母线的取电、送电。主母线与外壳之间通过穿墙套管隔离。同时，穿墙套管保证了柜与柜之间主母线的稳定和畅通。分支母线一端与主母线搭接，另一端通过上静触头盒与手车接通。随着科学技术的发展，电器的容量和配电电流不断增大，主母线的数量也逐渐增多。于是，主母线出现了“品”字形排列（图1、4）和“1”字形排列（图3）。当主母线数量为1根或2根时，为了节省敷铝锌板材料，主母线一般按“品”字形排列，但也可按“1”字形排列。但是，如果主母线为3根，主母线必须按“1”字形排列。因“1”字形排列时，为了保证电气间隙和爬电距离，对母线室进行了加高，这样，就形成了行业里面常说的一个名词——“等高柜”（图3）。

2）断路器手车室（B）

断路器手车室就是专门安放手车的功能单元。一般情况下，断路器手车室可安放的手车分为断路器手车、计量手车、电压互感器手车（PT手车）、接触器手车（FC手车）和隔离手车。相同规格的手车可以完全互换。手车的上触头通过活板（活门）与上静触头盒接通，下触头通过活板（活门）与下静触头盒接通。手车的进出移动通过下面的可抽出式水平隔板，结合正面的摇把进行。根据移动位置的不同，断路器的行程可分为隔离位置、试验位置和工作位置。并在试验位置和工作位置装设有锁定装置，以保证手车处于以上位置时不能随便移动，而移动手车时必须要解除联锁。

3）电缆室（C）

电缆室因装设进出线电缆而得名。除了电缆外，电流互感器、接地刀、避雷器、零序电流互感器等电器元件全部安装在电缆室。有时，电压互感器手车或固定的电压互感器也安装在电缆室。电缆室在开关柜最下方，电器元件和电缆通过支母线与下静触头接通。电缆室左右两侧设有控制小线槽，下边装设接地小母线排和电缆封板。

4）继电器仪表室（D）

继电器仪表室，亦称低压室，在断路器手车室的前上方，因其内部和面板上安装继电器、仪表及一些二次元器件而得名。通过其右上方的小线槽与柜顶的小铜棒母线接通，提供开关柜所需的信号电源、控制电源和操作电源。

4 安全性

4.1 绝缘距离

1）电气间隙

由于开关柜用于对三相交流电进行分配,因此相间及相对地之间必须保证一定的距离, 否则会引起短路，对整个电力系统造成危害。单纯以空气作为绝缘介质时，海拔在1000m范围内，电气间隙要求如表2所示。

表2

2）爬电距离

对应KYN28A开关柜设备，其相间和相对地的爬电距离比距如下：

（1）按照1类设计的KYN28A开关柜设备，电瓷为14mm/kV，有机绝缘为16mm/kV。

（2）按照2类设计的KYN28A开关柜设备，电瓷为18mm/kV，有机绝缘为20mm/kV。

4.2 电气五防

1）防止带负荷分、合隔离开关

断路器、负荷开关、接触器合闸状态下不能操作隔离开关，这样可以很大程度的减少拉弧造成设备的损伤。针对KYN28A开关柜而言，是指KYN28A开关柜在运行状态下，禁止摇出手车。

2）防止误分、误合断路器、负荷开关、接触器

只有操作指令与操作设备对应才能对被操作设备操作，任何错误违规的操作都将无法实现对设备的操作。这在KYN28A开关柜中，二次控制元器件及保护线路设计中得到充分的考虑，在断路器手车自身携带有防跳和闭锁装置，更多程度上遏制了误操作。

3）防止接地开关处于闭合位置时关合断路器、负荷开关

只有当接地开关处于分闸状态，才能合隔离开关或手车才能进至工作位置，才能操作断路器、分荷开关闭合。这一点在KYN28A机械结构设计时采用机械联锁和电气联锁的方法来实现。

4）防止在带电时误合接地开关

只有在断路器分闸状态，才能操作隔离开关或手车才能从工作位置退至试验位置，才能合上接地开关。这一点在KYN28A机械结构设计时采用机械联锁的方法来实现。

5）防止误入带电室

只有隔室不带电时，才能开门进入隔室。这一点在KYN28A开关柜设计时，一般采用电缆室及后门装设电磁锁的办法来实现。对装设接地刀的开关柜，因接地刀在操作传动机构中已经考虑到这个问题，分闸位置时开关柜电缆室及后门打不开。因此，在装设接地刀的 KYN28A开关柜可以不装设电磁锁。

4.3 故障泄压

在手车室、母线室和电缆室的上方均设有压力释放装置，当断路器和母线发生内部故障电弧时，伴随电弧的出现，开关柜内部气压升高，装设在门上的特殊密封圈把柜前面密封起来，顶部安装的压力释放金属板将被自动打开，释放压力和排泄气体，这样确保了操作人员和开关柜设备的安全。

4.4 除湿装置

KYN28A开关柜一般安装于建筑物的一层或地下室。很少通风，更见不到阳光。室内一般湿度较大，个别地区甚至会出现凝露，给电气的安全运行带来很大的威胁。为了避免这些情况造成的影响，KYN28A开关柜在设计时加设了温湿度控制装置，一旦出现上述情况，分别安装在断路器手车室和电缆室的加热器将立刻自动起动，加热除湿，以保证KYN28A开关柜的运行安全。

4.5 运行指示装置

为了直观地了解KYN28A开关柜的运行情况，防止误操作，在KYN28A开关柜的面板上装有开关状态综合指示仪，电源、除湿装置运行状态、手车的工作状态及接地刀的工作位置显示得一目了然。站在柜前，通过运行指示装置，KYN28A开关柜的工作状态掌握得一清二楚。

4.6 接地装置

在电缆室内单独装设40×8的接地铜排，该铜排能贯穿相邻各柜，并与柜体良好接触，同时供柜内直接接地的元器件使用。由于KYN28A整个柜体采用敷铝锌板相拼联，这样使整个柜体都处在良好的接地状态之中，确保运行时操作人员触及柜体安全。

5 设备安装

KYN28A开关柜安装基础的施工应符合“电力建设施工及验收技术规范”。 一般情况下分两次浇灌混凝土。第一次为开关柜安装结构件，即角钢、方钢或槽钢构件安装基础。第二次浇灌混凝土面得补充层，一般厚度为 60mm，在浇灌混凝土补偿层时混凝土高度应低于构件平面1～3mm。基础构架安装时应保证安装质量，构架安装的技术标准为1m2公差为±1mm。为了保证开关柜基础的施工合理、方便，施工单位应提前掌握KYN28A开关柜设备的安装尺寸。具体施工细节应严格根据KYN28A开关柜设备安装尺寸如图5所示。

图5 KYN28A开关柜设备安装尺寸示意图

表3

6 结论

初次接触到KYN28A时，感觉它特别神秘，每个隔室随着内部安装元器件的变化而有所不同，电气方案更是千变万化。随着设计工作时间的推移，逐渐掌握了 KYN28A独特的结构和特性，才发现KYN28A开关柜有许许多多的优点有待我们去探索和思考。