固体绝缘开关设备.pdf

固体绝缘开关设备报告人：田恩文主要内容：‡第1部分：基本概念‡第2部分：试验项目‡第3部分：IEC62271-201简介‡第4部分：IEC62271-201中的特殊型式实验第1部分：基本概念首先应明确：何为金属封闭开关设备金属封闭开关设备和控制设备也就是我们俗称的“高压开关柜”它是一种电力系统常见的、使用最多的电器成套设备。所谓成套设备就是把各种元件按一定的规定组合在一起。GB3906-2006《3.6kV~40.5kV交流金属封闭开关设备和控制设备》的定义3.101开关设备和控制设备开关装置与相关控制、测量、保护和调节设备的组合、以及与相关的辅件、外壳和支持件及其内部连接所构成的设备的总称。3.102金属封闭开关设备和控制设备除外部连接外全部装配完成并封闭在接地金属外壳内的开关设备和控制设备。这里强调了封闭在接地金属外壳内的开关设备和控制设备。除进出线以外的完全被接地的金属外壳封闭的开关设备并且外壳应满足特定的防护等级（不得低于IP2X）以保护内部设备不受外界的影响防止人体和外物接近带电部份和触及运动部分。也就是我们目前大量生产和使用的如XGN15、KYN28等产品（见图1）。图1•目前国内生产、销售和使用的中压成套开关设备100%是金属封闭开关设备。•国际上绝缘封闭开关设备仅在英国等少数国有运行•而对于金属外壳内的开关设备主要由断路器、隔离开关、接地开关、负荷开关以及负荷开关——熔断器组合电器、连接件、互感器、操作机构等元件组成。•这些元件的外绝缘可以是普通的空气绝缘的产品（ZN23型真空断路器见2）也可以是充气的产品（如：SF6负荷开关见图3）还可以是采用复合绝缘（真空+气体绝缘、空气+固体绝缘、复合气体+固体绝缘）的产品（ZN84型真空断路器见图4）。图2:ZN23型真空断路器图3:SF6负荷开关图4:ZN84型真空断路器这些元件装在金属封闭开关设备中可以是固定式的也可以是移开式的。外壳内可能充有绝缘和/或开断用的气体而对于充气隔室的设计压力一般为≤0.3MPa（相对压力）。这里提到了隔室见GB3906的3.107及5.103：它是金属封闭开关设备的一部分除内部连接、控制或通风所必要的开孔外其余均封闭在金属外壳内（IEC62271-200:2012不再认为固体绝缘包覆的部分可以作为隔室来认定）。•隔室分为四种类型：•（1）其中三种可以打开称为可触及隔室：•——联锁控制的可触及隔室；•——基于程序的可触及隔室；•——基于工具的可触及隔室。•（2）另一种不能打开的称为不可触及隔室。隔室应以其中的主要元件来命名例如断路器隔室母线隔室电缆隔室等。隔室可以是各种形式的例如：——自然压力的（空气）；（如：最常见KYN28中的断路器隔室）——充液体的隔室（目前很少）；——充气体的隔室；（如：XGN46中的断路器隔室、母线隔室）断路器隔室、母线隔室为两个气室断路器隔室、母线隔室为一个气室——固体绝缘的隔室。按照GB3906(IEC62271-200：2012）应是采用复合PI级隔板封闭的隔室。把断路器或负荷开关等元件用环氧浇注材料单独包封在一个绝缘外壳内只能作为固体绝缘的元件（装置）认定。我们目前最常见的就是大家俗称的“固封极柱”产品：把真空灭弧室或真空灭弧室、导电连接和/或端子用固体绝缘材料封装组成的独立的固体绝缘部件。若采用上图的结构该手车装于开关柜中断路器隔室还存在空气绝缘、不能作为一个独立的隔室来认定。以类似上面这种结构为基础进一步的延伸形成了：它是把断路器、隔离开关等元件集成在一个采用环氧浇注的绝缘外壳内然后再装于金属封闭开关设备内的一种产品。上面这类产品就是目前国内被称为“固体绝缘开关设备”。•综上所述所谓“固体绝缘开关设备”实际上就是金属封闭开关设备中的一个或多个一次元件（装置如极柱、隔离开关、母线等）采用固体绝缘构成的。因此它仍是金属封闭开关设备仍应按GB3906的标准进行试验验证。第2部分：试验项目固封极柱作为开关柜的内配元件按照GB3906-2006中111.1的规定：“装于金属封闭开关设备和控制设备中的各元件应按照各自标准的规定进行设计和试验。……”因此：按照JB/T11203-2011的6126.1.2的规定应做相关试验：“固封极柱的型式试验项目