成套開關櫃

成套開關櫃是一種電設備，外線先進入櫃內主控開關，然後進入分控開關，各分路按其需要設定。如儀表，自控，電動機磁力開關，各種交流接觸器等，有的還設高壓室與低壓室成套開關櫃，設有高壓母線，如發電廠等，有的還設有為保主要設備的低周減載。成套開關櫃是包含了所有成套開關櫃所涉及的零配件的組合。

基本介紹

• 中文名：成套開關櫃
• 屬性：電設備
• 套用：儀表，自控
• 內容：成套開關櫃所涉及的零配件的組合
• 分類區別：電壓等級

產品分類

按照電壓等級分類通常將AC1000V及以下稱為低壓成套開關櫃（如PGL、GGD、GCK、GBD、MNS等）、AC1000V以上稱為高壓成套開關櫃（如GG-1A、XGN15、KYN48等），有時也將高壓櫃中電壓為AC10kV的稱為中壓櫃（如XGN15型10kV環網櫃）。

按照電壓波形分類

分為：交流成套開關櫃、直流成套開關櫃

按照內部結構分類

抽出式成套開關櫃（如低壓抽出式成套開關櫃、低壓固定分隔式成套開關櫃、金屬鎧裝移開式成套開關櫃、手車櫃）

按照用途分類

進線櫃、出線櫃、計量櫃、補償櫃（電容櫃）、轉角櫃、母線櫃

從結構形式上分

（1）固定式：

能滿足各電器元件可靠地固定於櫃體中確定的位置。櫃體外形一般為立方體，如屏式、箱式等，也有稜台體如台式等。這種櫃有單列，也有排列。為了保證櫃體形位尺寸，往往採取各構件分步組合方式，一般是先組成兩片或左右兩側，然後再組成櫃體，或先滿足外形要求，再順次連線櫃體內部支件。組成櫃體各棱邊的零件長度必須正確（公差取負值），才能保證各方面幾何尺寸，從而保證整體外形要求。對於櫃體兩側面，因考慮排列需要，中間不能有隆起現象。另外從安裝角度考慮，底面不能有下陷現象。在排列安裝中，地基平整是先決條件，但乾整度和櫃體本身都有一定誤差，在排列中要儘量抵消橫向差值，而不要造成差值積累，因為差值積累將造成櫃體變形，影響母線聯結及產生組件安裝異位、應力集中，甚至影響電器壽命。故在排列時宜用地基最高點為安裝參考點，然後逐步墊正擴排，在底面乾整度較理想並可預測條件下，也可採取由中間向兩側擴排方式，使積累差值均布。為了易於調整，抵消公差積累，櫃體寬度公差都取負值。櫃體的各個構件結合體完成以後，視需要還應進行整形，以滿足各部分形位尺寸要求。對定型或批量較大的櫃體製造時應充分考慮用工裝夾具，以保證結構的正確統一，夾具的基準面以取底面為妥，夾具中的各定位塊布置以工作取出方便為準，對於櫃體的外門等因易受運輸和安裝等影響，一般在安裝時進行統一調整。

（2）抽出式：

抽出式是由固定的櫃體和裝有開關等主要電器元件的可移裝置部分組成，可移部分移換時要輕便，移入後定位要可靠，並且相同類型和規格的抽屜能可靠互換，抽出式中的櫃體部分加工方法基本和固定式中櫃體相似。但由於互換要求，櫃體的精度必須提高，結構的相關部分要有足夠的調整量，至於可移裝置部分，要既能移換，又要可靠地承裝主要元件，所以要有較高的機械強度和較高的精度，其相關部分還要有足夠的調整量。製造抽屜式低壓櫃的工藝特點是：（1）固定和可移兩部分要有統一的參考基準；（2）相關部分必須調整到最佳位置，調整時套用專用的標準工裝，包括標準櫃體和標準抽屜；（3）關鍵尺寸的誤差不能超差；（4）相同類型和規格的抽屜互換性要可靠。

2、從連線方式上分

（1）焊接式：

它的優點是加工方便、堅固可靠；缺點是誤差大、易變形、難調整、欠美觀，而且工件一般不能預鍍。另外，對焊接夾具有一定的要求：①剛性好、不會受工件變形影響；②外形尺寸略大於工件名義尺寸，可抵消焊後收縮影響；③平整、簡易、方便操作，儘量減少可轉動機構，避免卡損；④為防止焊蝕和易於檢修調整，要選擇好工件支持，支持還要加置防焊蝕墊件。工件焊後變形現象是焊接時由於焊接處受熱分子膨脹，擠壓產生微觀位移，冷卻後不能復位而產生的應力所致。為了克服變形影響，必須考慮整形工藝。整形的方法一般有：①通過試驗預測工件變形範圍，在焊接前強迫工件向反方向變形，以期焊後達到預定尺寸；②焊後用過正方法矯正；③擊、壓焊接後相對收縮部分，而得到應力平衡；④加熱焊接後相對松凸部分，達到與焊接處同樣收縮的目的；⑤必要時對構件進行整體熱處理。另外，焊接點選擇、焊縫走向、焊接次序、點焊定位對焊後變形現象都有一定的影響，如處理得當可減少變形，但這要視具體情況而定。

（2）緊固件連線：它的優點是適於工件預鍍，易變化調節，易美化處理，零部件可標準化設計，並可預生產庫存，構架外形尺寸誤差小。缺點是不如焊接堅固，要求零部件的精度高，加工成本相對上升。緊固件一般都為標準件，其種類主要有常規的螺釘、螺母和鉚釘、拉鉚釘，以及預緊而可微調的卡箍螺母和預緊的拉固螺母，還有自攻螺釘等。也有專用緊固螺釘（如國外引進的低壓櫃大多用專用緊固螺釘）。工藝特點：以夾具定形，工裝定位，並視需要配以壓力墊圈；鉚接一般要配鑽，且預鍍件要防止鍍層被破壞；對於用精密的加工中心或專用設備加工的構件，如各連線孔徑與緊固件直徑能保持微量間隙時，則可以不用夾具進行裝合，一次成形；對導向及定位件的緊固，應以專用量具先定位再以標準工裝檢測。

結構特點

1、MNS型低壓成套開關櫃框架為組合式結構,基本骨架由C型鋼材組裝而成。櫃架的全部結構件經過鍍鋅處理,通過自攻鎖緊螺釘或8。8級六角螺栓堅固連線成基本櫃架,加上對應於方案變化的門,隔板,安裝支架以及母線功能單元等部件組裝成完整的成套開關櫃。成套開關櫃內部尺寸,零部件尺寸,隔室尺寸均按照模數化(E=25mm)變化。

2、MNS型組合式低壓成套開關櫃的每一個櫃體分隔為三個室,即水平母線室(在櫃後部),抽屜小室(在櫃前部),電纜室(在櫃下部或櫃前右邊)。室與室之間用鋼板或高強度阻燃塑膠功能板相互隔開,上下層抽屜之間有帶通風孔的金屬板隔離,以有效防止開關元件因故障引起的飛弧或母線與其它線路短路造成的事故。

3、MNS型低壓成套開關櫃的結構設計可滿足各種進出線方案要求:上進上出,上進下出,下進上出,下進下出。

4、設計緊湊:以較小的空間容納較多的功能單元 。

5、結構件通用性強,組裝靈活,以E=25mm為模數,結構及抽出式單元可以任意組合,以滿足系統設計的需要6、母線用高強度阻燃型,高絕緣強度的塑膠功能板保護,具有抗故障電弧性能,使運行維修安全可靠

7、各種大小抽屜的機械聯鎖機構符合標準規定,有連線,試驗,分離三個明顯的位置,安全可靠。

8、採用標準模組設計:分別可組成保護,操作,轉換,控制,調節,測定,指示等標準單元,可以根據要求任意組裝。9、採用高強度阻燃型工程塑膠,有效加強了防護安全性能。

10、通用化,標準化程度高,裝配方便。具有可靠的質量保證。

11、櫃體可按工作環境的不同要求選用相誚的防護等級。

12、設備保護連續性和可靠性 。

13、MNS3.0的最大載流能力是6300A，主母線的衝擊短路電流耐受能力是220kA。

常見缺陷

1.1 空氣絕緣間隙小

長期以來，有的高壓成套開關櫃生產廠家，不嚴格執行有關技術標準，使目前有些正在運行的10kV高壓成套開關櫃櫃內帶電體的相與相、相與地之間空氣絕緣間隙多在100～125mm之間。作為純空氣絕緣的電氣設備，　《高壓配電裝置設計技術規程》中明確規定，10kV系統純空氣絕緣的最小間隙為125mm。從交流耐壓試驗的結果，並結合事故分析可以看出，10kV高壓成套開關櫃櫃內帶電體的相與相間、相與地的最小空氣絕緣間隙，低於125mm的，容量出事故。

1.2 配套附屬檔案絕緣性能差

我國10kV高壓成套開關櫃的生產廠家很多，有的廠家為了降低成本，採用絕緣水平較低的配套附屬檔案，造成整台成套開關櫃的污閃電壓降低，達不到額定標準要求。依照《6～10kV高壓成套開關櫃選型原則》，並結合實際運行經驗，筆者認為10kV高壓成套開關櫃所配附屬檔案的沿面絕緣爬電比距，應不低於以下要求：瓷絕緣件18mm/kV，有機絕緣件20mm/kV。

1.3 採用複合絕緣時，不應忽視空氣間隙

有的10kV高壓成套開關櫃內部，加裝絕緣材料製成的隔板，形成帶電體——空氣間隙——絕緣隔板——接地體這樣的複合絕緣模式。從實際情況看，採用這種複合絕緣時，不能忽視空氣間隙，空氣間隙最小不低於30mm，否則容易引起絕緣事故。

1.4 運行環境差，檢修質量低

一般來說，10kV高壓成套開關櫃的運行環境較差，經常受諸如粉塵、煙霧、蒸氣等的侵襲，使得絕緣層表面被腐蝕，生成導電物，構成絕緣缺陷。還有個別的成套開關櫃使用單位，不重視設備的檢修、維護，不能及時地發現和消除各種絕緣缺陷，最終造成絕緣事故的發生。

兩點建議

1、10kV高壓成套開關櫃的設計和製造部門，應嚴格執行有關的絕緣標準，把好絕緣間隙關和配件質量關。

2 、10kV高壓成套開關櫃的使用單位，在設備投運前，一定要做好交流耐壓試驗，若試驗結果不符合《預防性試驗規程》的有關條款，應堅決作退貨處理；對運行中的10kV高壓成套開關櫃，應充分做好維護、檢修工作，並儘可能地改善運行環境。