谈12kV高压开关柜设备的发热原因与其解决方法__墨水学术,论文发(2)
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产生发热。
5、电网事故引起的影响。开关柜受到电网事故的短路电流冲击后,柜内的较薄弱连接环节就会严重发热,发热后连接点的材料会发生变形,并发生相应的物理与化学变化,发热后如不及时发现,再次受负荷冲击后,又会过热,经过多次反复的恶性循环,接头的连接状况越来越差,最后甚至造成接头熔断事故。
6、柜内导磁导体的涡流损耗、磁滞损耗、绝缘材料的介质损耗和柜外热能传递的影响。
三、解决开关柜的发热的方法
1、载流导体的选择应在满足额定电流的要求下,应选取选用纯度较高的原材料。如采用铜时,应采用优质的电解铜,其纯度大于99.9%。
选择开关柜主母线时,应在满足额定电流的要求下,尽量使用集肤效应较少的导体。由于集肤效应较大的导体其呈现的交流电阻比较大,选择集肤效应较少的导体,在一定程度上减少损耗。目前解决集肤效应最常用的方法是加长导体的周长,如使用扁导体就比使用圆导体要好得多。目前开关柜用得比较多的主母线形状是矩形母线与D型母线,其中矩形母线用得比较多。D型母线相对矩形母线来讲,由于结构上的特点从绝缘角度来讲,优化了电场结构,提高击穿电压,提高了开关柜的绝缘裕度;从直流电阻测试上来讲,降低了被测回路电阻,但由于D型母线存在较大集肤效应,相同截面的D形母线没有矩形母线的载流量大。两种母线型式应根据具体工程设计对比其技术与经济效益后选择应用。
2、要减少接触电阻,主母线之间、引下线等的搭接处两面搭接处两面应采用磨平处理并镀银,磨平后其平整度保证满足GB/T 5585.1一2005 要求,镀银厚度要求不小于6μm。采用磨平处理是考虑当搭接处的平整度相当时,搭接面在最大程度上达到面接触的水平,使接触电阻大大降低,发热便会减小。现在有的厂家采用压花处理,其实压花技术要求目前并没有相关的标准,每个生产厂家均有该厂的压花模具,使得压出来的效果及搭接的效果均有不同,由此产生的接触电阻也不尽相同甚至变化很大。但大致来说,由于压花的面并非平面,因此压花后搭接均为点接触,其接触电阻比较大,发热也大。
搭接面采用镀银是考虑进行防氧化处理。目前有的生产厂家采用镀锡处理,但锡熔点为231.9℃,而银的熔点为960.3~960.7℃,在相同的温度下,锡的氧化速度比银的氧化速度要快,所以使用镀银处理搭接面是比较合理的。
3、设计通风措施,加强柜内对流。在设计上确定设备的发热源,并在发热源部位要采取导热设计,如真空断路器的导热措施可采用风机导热,值得注意的是风扇避免直吹真空断路器,因为长期直吹真空断路器会导致积尘,影响断路器的绝缘性能;对热量的流通方向和路径进行评估,设计上要尽量采用减小风阻的设计,必要时可以用加风道的办法,以减小阻力;对实施隔离的设计,以及内部防护等级的设计和防触电设计,要考虑尽量围大不围小的方法,防止局部热量无法扩散;在进风和排风口设计时,要尽量保持有较大的风压,可加装风机实现。
4、避免人为的操作不当,应加强对施工人员、施工单位的素质检查与技术水平的考核;加强检修人员的技术水平的教育;加强工程验收的细致力度,只要从个人的技术水平的提高与对工作的重视态度的转变,才会有效杜绝人为操作不当的情况。
5、由电网事故引起的影响是不可避免的。目前最有效的办法是定期的测量。生产中广泛运用各种先进的温度测试设备,如红外线测温。值得一提的是,红外线是不能有效地穿透有机玻璃。一般来说,开关柜生产厂家为了满足开关柜的内部故障燃弧试验,其观察窗必需使用有机玻璃,若透过观察窗使用红外线测温,其数据不准,需要开关柜停电后开门才能测量。而实际上经常停电测温,在经济发展较快的部分地区是不现实的。
目前已出现无线测温系统,该系统把将温度传感器安装到开关柜内的