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工业电气设计|看KYN28-12开关柜如何做到5000A

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随着国外先进开关设备大量进入我国电力市场,促进了国内开关设备和元件设计及制作水平的快速发展。中压开关设备的研发已达到了较高的水平。目前国内开关柜生产厂家较多,其产品大多处于额定电流≤3150A、开断电流≤40kA水平。

近年来,特别是一些大型企业电网的改造,对大电流、高开断能力的开关设备的需求越来越多,但额定电流≥4000A、开断电流50~63kA的大电流开关设备制造厂家却寥寥无几。成套君发现正泰一直致力研究提高电流等级的方法,2003年独立研发的KYN28A-12(Z)/T5000-50开关设备,通过了型式试验,并在国内外项目中投产使用,安全运行至今。

2015年9月,正泰电气通过以往的运行经验和信息反馈,对结构、散热、铜排、触头等全新设计,推出了新一代5000A大电流开关设备,并按照2014年国网新采购标准,通过了检测中心各项型式试验。

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柜体创新设计:

  • 全新结构设计:全组装结构,检修方便、互换性好。合理设计手车室、母线室、电缆室的布置大小及柜内元件的安装位置,增加柜体中散热通道的设计,充分考虑大电流对开关柜设备的影响。
  • 新型材料使用:采用非导磁材料解决涡流发热问题。当电流通过可导磁的导体时,由于交变磁场的作用,会产生涡流和磁滞损耗,引起发热,所以柜体母线通过新型材料的使用,避免了柜体发热的问题。
  • 科学布置母线:采用三相母线竖直布置,母线立放。当母线立放时,母线所承受的力效应最好。同时,母线立放时载流量比平放时要高,因为立放时散热性能比平放时要好。
  • 减少电动力:根据额定峰值耐受电流,充分考虑电动力对柜体的影响,科学合理的设计、选择了铜母线绝缘子的固定跨距、绝缘子的抗弯强度、以及断路器手车动静触头间的压力。
  • 工艺提高:为减小母线连接处的接触电阻,母线连接处镀银,连接螺栓采用8.8级高强度螺栓,提高其紧固力和抗剪切应力。

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柜体散热解决方案:

  • 断路器增加散热片的数量,加大散热面积。
  • 创新设计静触头,加大触头盒内的散热,并获得专利《一种大电流移开式开关设备的散热装置》,专利号:CN201120382565.2。
  • 综合考虑温度对动触头弹簧压力的影响,重新计算设计动触头的触指压力,保证动静触头接触电阻的变化范围,避免触头温度突变。
  • 手车室、母线室、电缆室设计专用排风通道,将柜内的热气体与外部环境空气交换,从而达到一个对流散热的理想状态。
  • 强制风冷,加装散热风机。柜体通风孔的设计充分考虑位置布置,使外部空气——轴流风机——柜内导体——柜顶风扇之间形成一个流畅的线路散热。
  • 配用智能化温度在线监测装置,实时监测柜内温度变化。

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