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直流开关柜泄压装置设计及措施简述

供稿:中国工控网 2013/1/9 13:52:49

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  • 关键词: 直流开关柜 泄压装置 逐层泄压
  • 摘要:本文提出了一种使用在直流开关柜中的泄压通道的设计方案:采用逐层泄压的方法,在狭小空间内将泄压气体的能量释放,降低其破坏性,提高操作和维护的安全性。特别是能满足箱式变电站对泄压的要求。

. 直流开关柜中设计泄压通道的目的

   直流开关柜在运行过程中,因为种种原因(如短路、绝缘老化、人为操作失误等)造成一次回路短路故障发生,在数万安培的短路电流下,瞬间产生高温高压气体,若高温高压气体在狭窄的柜体内不能在极短时间内有效释放,会造成开关柜炸裂,相邻开关柜损坏,同时可能伤及人身安全。因此,直流开关柜在设计时,必须考虑有效泄压措施。

. 直流开关柜的泄压装置技术方案简介

  我司在直流开关柜的泄压装置的设计上具有丰富的经验。为适应不同场所的需要,我司针对泄压装置设计有两种方案:一种为标准直流柜柜顶泄压通道设计方案(如图一),另一种为箱式变电站直流柜柜顶泄压通道设计方案(如图二)。

图一. 标准直流柜柜顶泄压通道设计方案 图二. 箱式变电站直流柜柜顶泄压通道设计方案   

图一. 标准直流柜柜顶泄压通道设计方案        图二. 箱式变电站直流柜柜顶泄压通道设计方案

   其中标准直流柜柜顶泄压方案为一块网格板,柜内气体经过网格板被排泄到柜外;箱式变电站内的直流柜柜顶泄压方案为两层不同IP等级的网格板组成,柜内气体分别经过两层网格板被排泄到柜外。

. 直流柜开关柜的泄压原理

   泄压原理:在断路器室的上方设有泄压装置,当断路器室由于短路等原因产生高温高压气体时,可通过柜顶的泄压通道从顶部泄压,有效排泄气体释放压力,并且释放压力通道位置均避免与操作人员正面相对,以免高温高压气体灼伤操作人员,确保人身安全,防止进一步扩大事故隐患。如图三所示,为箱式变电站内的直流开关柜泄压措施方案效果图,排泄气体经过逐层泄压的方式,通过复式的泄压通道将气体泄压。

图五. 直流开关柜泄压措施方案效果图

图三. 直流开关柜泄压措施方案效果图

 

. 直流开关柜的泄压装置技术特点和要求

以下是我司直流开关柜在泄压措施领域显著的技术特点及要求:

l  安全的泄压方向 开关柜的泄压方向必须优先考虑顶部泄压,在顶部难以实现时,可考虑柜后泄压。我司柜体泄压装置均位于柜顶(见图一、图二),且网格板上朝向操作人员的方向不开设泄压孔:柜体内的高温高压气体从柜内排出时,向柜上、柜后及柜两侧方向排泄,不会排到柜前,这样能有效阻止高温高压气体伤及操作人员;

l  可靠的逐层泄压方式 对于箱式变电站中的直流开关柜,考虑到对变电站柜体及操作人员的保护,特别设计了逐层泄压的柜顶泄压网格板:当柜内高温高压气体从柜顶向柜上,柜后,柜两侧方向泄出时,会分别通过柜顶两块不同IP等级的网格板,泄出的能量在较小的范围内被分级释放,从而达到了泄压的目的。(见图四)

    

图三. 柜顶泄压网格板

l  足够的柜体强度开关柜的柜体强度要能满足内部燃弧试验要求。考虑到柜内气体在泄出时能够产生较大强度的冲击,在柜体的各个支件的连接上都采用4个以上的固定螺钉,每个转接点都采取了三角撑支件加固,从而在整体上提高了柜体的强度;特别是正面大门、铰链等处选择三点以上的固定点;

l  柜间散热网板 柜体手车室内下方采用散热网板设计,保证了柜内空气流通和散热,对柜内的泄压也有很大的增益;(如图五)

    

图四. 柜测散热网板

l  安装 泄压装置的安装施工时必须严格按照设计图纸工艺要求,未经设计许可,不得擅自更改。

. 泄压装置的实际效用

    我司设计的开关柜不但满足国家标准的要求,在安全和可靠性方面特别是泄压通道及柜体强度的设计均高于国家标准要求。经过多年的实际运行,未发生任何安全质量事故,可见我公司在泄压装置及柜体强度方面的设计是安全可靠的,满足实际使用运行要求。

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