中壓開關柜包括空氣絕緣開關柜、氣體絕緣開關柜和固體絕緣開關柜。
固體絕緣開關柜是采用固體絕緣材料將主回路包覆起來,絕緣層表面有接地涂層和沒有涂層兩種,接地涂層使得每一相成為一個獨立的電氣單元,充分發(fā)揮了絕緣層固體材料的絕緣性能,不會發(fā)生相間短路,可靠性更高。而沒有涂層,單純是導電回路加了層絕緣固封,其實質(zhì)還是空氣絕緣,如果兩相之間空氣間隙小,空氣間隙的場強還會非常高,從而更加易于放電擊穿。
空氣絕緣和氣體絕緣開關柜的本質(zhì)區(qū)別是一個氣體是自然界中,我們隨時隨地接觸的空氣,另一個是氣體密封在箱體內(nèi)部,不與大自然接觸,這也就意味著自然界我們平時接觸的空氣中各種物質(zhì) PM2.5/PM10以及SO2/O3,還有水分都不會影響到氣箱內(nèi)部的純凈氣體,氣體保持其初始狀態(tài),因此絕緣性能不會改變。
當前氣體絕緣的發(fā)展方向是環(huán)保氣體絕緣,而主要氣體就是空氣,但其是沒有任何雜質(zhì),不含有水分,是純氮氣、純氧氣按空氣比例的混合氣體。氣體絕緣開關柜采用固定安裝的斷路器和隔離開關,隔離開關形成可見斷口,保證系統(tǒng)隔離、維護檢修安全。斷路器用于設備控制、短路保護。
使用最多的還是空氣絕緣開關柜,也就是利用我們?nèi)粘=佑|的自然空氣作為絕緣介質(zhì),這個空氣就會受到前面說的空氣中的各種物質(zhì)影響,最主要的是水分,還有硫的雜質(zhì),相互作用還會形成腐蝕性物質(zhì),導致絕緣破壞。長期運行后絕緣表面會積累雜質(zhì),觸頭、銅排等導電回路會受到氧氣、濕度等影響氧化,造成電阻增加。
另外大氣壓力也對絕緣產(chǎn)生影響,高海拔地區(qū)氣壓低,就需要大氣修正,采用高絕緣水平的設備用于高海拔地區(qū)。盡管如此,自然空氣還是最為可靠的絕緣介質(zhì),無需擔心泄露影響,無局部放電導致絕緣擊穿以及沿面閃絡。DL/IEC標準中對于空氣絕緣裸導體相之間以及相與地之間的凈距都有定義?;诓痪鶆螂妶銮闆r下,保證了一般電氣結構下開關設備的絕緣要求。
空氣絕緣開關柜有固定式(G)和移開式(Y),固定式斷路器需要與隔離開關配合,以保證安全斷口。而移開式是將斷路器安裝在可移動的手車上,斷路器與主母線和出線回路通過隔離觸頭實現(xiàn)電氣連接,同時隔離觸頭又充當著隔離開關的作用,即斷路器手車到達工作位置后,斷路器通過隔離觸頭與主母線和出線回路連接,可以正常工作。而斷路器手車退回到隔離位置,斷路器隔離觸頭與主母線之間具有足夠的空氣間隙,形成隔離斷口,即可以實現(xiàn)電氣隔離、運維安全。