高压开关柜燃弧试验

高压开关柜燃弧试验

◆站在用户的立场，从维护角度，按运行连续性的丧失程度 LSC1和LSC2两大类。其中LSC2又分为LSC2A和LSC2B。 LSC2B提供了运行连续性最高，LSC1级最低。 ◆旧标准(IEC60298：1990-12)站在设计的立场，从结构角度，分为铠装式、间隔式、箱式。 ◆隔室可触及的程度 联锁控制和可触及隔室 基于程序的可触及隔室

基于工具的可触及隔室及不可触及的隔室 ◆隔板和活门材料性质

PM级隔板为金属隔板，打开PM级隔室时，该隔室中没有场

PI级隔板为非金属隔板(绝缘材料)，打开PI级隔室时，该隔室中可能有电场

◆对于内部电弧级开关设备和控制设备(IAC)，规定内部电弧试验为必试的型式试验项目，试验电流为额定短时耐受电流，试验持续时间为1s,0.5s和1s。

◆按正常运行期间发生故障时的机械、电气和火灾情况，分类IAC需要经过型式试验验证其设计的有效性。按设备现场情况，把设备的可触及性分为A、B、C三类。 A类可触及性反映仅限于操作人员触及的 B类指不受限制的可触及性(包括一般公众)

C类可触及性指接触不到的设备限定的可触及性，如柱上安装的设备

◆承受故障的部位包括下(前面)、L(侧面)和R(后面)。试验至少由两面开关柜组成。试验持续时间1.0/0.1s作为推荐优选值。

◆新标准对内部故障电弧的判据作了补充和修订。新的5条判据如下：

判据1：门和盖仍应关闭。若没有任何部分抵达指示器或墙壁，可接受有变形。其附加条件是，如果设备在安装与试验时需要更靠近墙壁时，其永外性变形应小于规定的对墙壁距离，而且喷出的气体不得朝向墙壁

判据2：试验期间，壳体不得出现破裂;不得有单重至60g的物体飞出 判据3：在直至2m高度处，可自由接近的壳体外部，不得烧穿成孔洞 判据4：指示器不得受热而点燃(垂直和水平指示器包括在一个判据内) 判据5：接地连接仍然有效。检验通过目检，必要时(一怀疑时)通过测量 ◆故障电弧的防护

积极防护和消极防护。前者限制电弧的产生，后者限制电弧的负面效应。 ◆积极防护的措施如下：

1)结构措施①将带电件绝缘或部分绝缘;②结构设计中不形成弧根;③采用耐弧绝缘材料; ④设立隔离壁和隔板;⑤有足够的导体间距离、空气和爬电距离。 2)使用的元件①使用损失能是小的电气设备;②采取过电压保护。

3)运行管理①对设备进行检查和维护;②对设备进行空调;③检查接触和连接部位;④清洁和检验绝缘件。

4)防止误操作①进行电气和机械联锁;②进行人员培训。 ◆消极措施包括：

1)空间限制①使用耐压和耐热的材料;②设备总体按耐高温和耐热性设计。

2)限制电弧能量①通过短路装置的故障电弧防护装置限制电弧持续时间;②通过限流器限制电弧的能量。

◆一个性能好的开关柜均采用积极和消极两种措施，以达到限制内部故障电弧的效果。 ◆在现有消极措施中，故障电弧防护装置是减少电弧能量的好办法，如Moeller公司新研制

的Arcon型故障电弧防护装置。它将故障电弧效应限制在它的弧根处，大大减小了人身受伤害的风险。ABB公司应用于AX1型开关柜内的电弧快速灭弧装置，通过光传感器知内部电弧。一旦发生内部电弧，该装置能在5ms内使内部电弧接地。在使用故障限流器方面。如ABB公司的ZS1故障电流器可安装在手车上或固定安装。FritzDriescher公司在它的开关柜中采用故障电弧限制器，来限制故障电弧的持续时间。 ◆结束语

故障电弧的危害，主要是热效应和压力效应。对现关柜来说，为了限制热效应和压力效应，一般都在开关柜内设有释压通道，如母线室、开关室和电缆室内。在这里，要尽量优化释压装置的结构，缩短其开始作时间，改时排气效果，以降低柜内出现的最大压力。另一方面选择制作隔板、壳体和室门的材料，确定可靠固定方式，特别要注意电缆室和开关室门的结构设计。

总之，故障电弧的限制，成为开关柜设计的关注点。

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广州白云电器设备股份有限公司 VEZ（KYN44）-12 2009年11月24日 50kA，1s 厦门华电开关有限公司 AMS 12kV，800mm柜宽 31.5kA，1s 2008年6月14日 德国IPH试验站 AMS 12kV，1000mm柜宽 40kA，1s 2008年6月14日前 德国IPH试验站 AMS 12kV，800mm柜宽 31.5kA，1s

德国IPH试验站 AMS 12kV，650mm柜宽 31.5kA，1s 带有燃弧泄压通道

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全国各高压站燃弧试验能力

西高所：50kA 1s 苏州所：40kA 1s 上海华通：31.5kA 0.5s

沈高所：20kA 1s 北京电科院：20kA 1s 东北电科院：20kA 0.5s

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◆引弧试验作为强冲击破坏性试验，主要要做好结构强度，特别是门铰链、后门盖板，防爆螺栓（锁）都要比常规结构增加数量，带电显示器和照明灯的位置关系不大，对这部分的二次线做好金属护板的隔离、防护即可。另外，要做好泄压结构，该冲开的盖板必须冲开，才能保护主结构，尤其要做好通道及隔室的密封！ ◆整体强度上，按照试验要求及验证结果的预期，对自己开关柜的对相关薄弱环节要了然于心，一般用槽钢、弯板等结构加强（但是又不能影响功能结构）！这项试验一定不能对材料打折扣！同时还有一定的运气在里面。 ◆1.前门增加铰链数量，锁钉一侧不要再用铆螺母，改用焊接螺母，有条件可以采用提升门； 2.后门由于柜深1500mm，泄压太小，所以后封板要做成双层的，增加强度； 3.泄压盖采用一侧铰链安装，以减小泄压阻力； 4.各个隔室之间的隔板需做加强处理； 5.引弧点附近隔板做加强处理；

我们公司通过以上方式完成了31.5kA，1s的燃弧试验。

◆提供内部故障燃弧试验报告，其中额定电流为3150/4000A及以上的开关柜满足1s，短路电流为40kA的要求，额定电流为3150/4000A以下的开关柜满足1s，短路电流为31.5kA的要求。（广东电网公司设备选型标准12kV开关

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