高低压柜的防护要求及相关参数

王守江

【摘要】近些年来由于企业改制等原因，众多民营个体企业和合资企业占领了高压柜市场，产品的工艺质量良莠不齐，所以同一类型同一配置的高压柜投标价格出入较大。从开关类型的选择、柜体工艺标准和防护功能等方面进行详细考察，选择柜型（含尺寸）和厂家。订货时应根据我方功能要求和本地供电局要求，进行详细技术交底（包括二次控制线路）。

【关键词】高低压柜防护;二次保护;操作调度;直流供电装置

一、高压配电柜柜体防护要求

根据国家相关强制工艺标准，满足动稳定和热稳定条件。必须做到框架结构坚固，不能出现手车插拔几次柜体变形无法插拔的情况。柜体板材为冷轧钢板，且有足够的厚度（一般1.5---2MM）以上，以满足短路弧光防护。带电体与柜体之间绝缘性能良好，一次和二次插接件连接牢靠，一次母带载流量足够，故障防护特性良好，柜体可以耐受故障时巨大的电动力和短路弧光冲击，此项厂家必须提供该型高压柜， 经国家指定的电气试验机构出具的破坏性击穿试验报告。较好的高压柜（如ABB）额定电压为12KV，实际耐受电压高达42KV，额定内部故障电弧短时耐受电流高达50KA。

二、高低压柜体防护等级

高压开关柜、低压配电屏外壳的防护等级由欧洲电子技术标准化委员会提出，使用IP 代碼：第一位数字是防护固体异物进入电气设备壳内及防止人体触及壳内的带电或运动部分的防护标准。第一位数字的防护方式，分为0---7，八个防护等级。

1.“0”级。无防护。用“IP 00”或“IP 0X”表示。

2.“1”级。能防止直径大于50mm的固体异物进入壳内;能防止人体的某一大面积部分（如手）偶然或意外地触及壳内带电或运动部分，但不能防止有意识地接近这些部分。用“IP 10”或“IP 1X”表示。

3.“2”级。能防止直径大于12.5mm的固体异物进入壳内;能防止手指触及壳内带电或运动部分。用“IP 20”或“IP 2X”表示。

4.“3”级。能防止直径大于2.5mm的固体异物进入壳内;能防止厚度（或直径）大于2.5mm的工具、金属线等触及壳内带电或运动部分。用“IP 30”或“IP 3X”表示。

5.“4”级。能防止直径大于1mm的固体异物进入壳内;能防止厚度（或直径）大于1mm的工具、金属线等触及壳内带电或运动部分。用“IP 40”或“IP 4X”表示。

6.“5”级。能防止灰尘进入量达到影响产品正常运行的程度;能完全防止人体触及壳内带电或运动部分。用“IP 50”或“IP 5X”表示。

7.“6”级。能完全防止灰尘进入壳内;能完全防止人体触及壳内带电或运动部分。用“IP 60”或“IP 6X”表示。第二位数字是防止水进入电气设备壳内，达到有害程度的防护标准。

垂直落下的水滴不应引起损害;箱体向任何一侧倾斜15度时，垂直落下的水滴不应引起损害;从箱体垂直线侧以不超过60度角溅入的水不应引起损害; 从每个方向对准箱体的溅水都不应该引起损害;从每个方向对准箱体的喷射水都不应引起损害;从每个方向对准箱体的强射水都不应引起损害;箱体在标准常温常压下短时间浸入水中时，不应有能引起有害作用的水量浸入箱体必须在由制造厂和用户协商定好的条件下长期浸入水中，不应有能引起有害作用的水量浸入。

并非所有的高低压柜配置了高等级的防护就没有问题。高等级防水需要完全密闭，通常会引起散热问题。我们的高低压系统一般在室内，不允许配置水喷淋消防设施，一般柜上部还有散热孔，因此IP40--50等级就可以了。如果是室外配电箱柜，就要根据情况提出防护标准了。

三、高压柜的五防功能

为了能保证防止高压柜的误操作，在二次电气控制和操作机械结构上，还应具备五防功能：

1.防止带负荷分合隔离开关（手车）功能。

2.防止误分合断路器功能。

3.防止带电挂接地线（或合接地刀闸）功能。

4.防止带地线合隔离开关、断路器功能。

5.防止误入带电间隔功能。

以上我们介绍了高压柜的基本构成和相关要求。近些年来由于企业改制等原因，许多大型国企纷纷倒闭，众多民营个体企业和合资企业占领了高压柜市场，产品的工艺质量良莠不齐，一些厂家在柜体材料方面偷工减料，柜内使用假冒伪劣元器件，使用低档真空开关，所以同一类型同一配置的高压柜投标价格出入较大。招标实际成了恶性竞争。加上建筑工程总包制，总包单位拼命压价，实际供货设备的质量无法保证。因此新闻出版广电局供电设备的选择甲方必须掌控，需要组织有经验的技术人员，从开关类型的选择、柜体工艺标准和防护功能等方面进行详细考察，选择柜型（含尺寸）和厂家。订货时应根据我方功能要求和本地供电局要求，进行详细技术交底（包括二次控制线路）。出厂前必须在甲方人员到场的情况下，在厂内做好传动试验，以及其他各方面的验收。安装时厂家应派技术人员现场指导安装、调试。

四、高压系统的操作调度方式

高压调度户：根据供电局调度命令，才能对一部分高压柜进行操作的用户。一般高压调度户，根据供电局调度下令才可以操作的高压柜为：进线PT柜、进线开关柜、进线计量柜、母联隔离柜、母联柜。高压调度户可以自行决定操作的高压柜为：用户出线柜。

非调度户：可以自行决定高压系统操作范围。但是，不受供电部门调度的10KV双电源用电单位，严禁并路合环倒闸 。

五、高压柜二次保护及操作机构的直流供电装置

直流操作电源屏，是高压柜必备的重要附属设备。它的可靠与否，对变电站的安全运行起着至关重要的作用。由直流系统提供电源的回路主要有：主分合闸回路、控制保护回路、事故照明回路、信号回路等。目前只有极其落后的地区或农村的老式高压柜，柜内保护装置和分合闸操作储能机构，采用交流220V电源，其电源取自高压柜内专用操作电源PT，一旦外线高压失电，保护装置和操作装置无法动作，目前在国内早已淘汰。在大检查过程中发现，个别台站的变配电室内，还使用着这种上世纪五十年代的极其落后的装置。目前普遍采用专用独立的直流电源屏（含蓄电池），直流屏内具有直流整流浮充机和蓄电池，即使外线失电时，仍可依靠蓄电池向高压柜供电。但是一旦蓄电池故障，失去直流220V电源，只能使用开关手动压杆储能来分合开关（有的开关在直流失电后只能分闸，不能合闸），并失去所有二次保护功能。这是极其危险的。因此不光要选择好高压柜，同时要选择可靠的，容量有富裕的直流屏。由于该设备基本没有停电检修机会，因此要求务必可靠。建议考虑备份。

注意：比较老式的直流屏内使用落后的可控硅相控整流调压浮充装置，由于技术严重落后，经常容易充坏电池，已经停产。目前已经更新为新型智能化开关电源浮充设备。同时直流屏电池，必须选用质量较好的正品全密封免维护类型蓄电池，避免在今后的运行中，需要经常补液、检测和频繁更换电池。