1、高壓開關柜結構及工作原理我廠6kV開關柜使用大水長城開關廠的 KYN28A豈裝型開式交流金屬封閉開關柜， 具有防止帶負荷推拉斷路器手車、防止誤分合斷路器，防止接地開關處在閉合位置時關 合斷路器、防止誤入帶電隔室、防止帶電時誤合接地開關等連鎖功能。 進線開關配備ABB 公司的VD4真空斷路器，負荷開關配備大水長城開關廠的ZN63A-12型真空斷路器和JCZR16-7.2J型接觸器-熔斷器組合開關。一、結構概述：1.型號含義：KYN28A-12-a - 鎧裝柜移開式環境特征號 一次方案號設計序號 戶內2.結構:1A，電貌室I .1路稱手手堂電發空I?用E器儀表至KTN28A-'圖中：A-母

2、線室 B-斷路器手車室 C-電纜室D-繼電器儀表室1 一泄壓裝置；2外殼；3分支小母線；4母線套管；5一主母線；6靜觸頭；7觸頭盒；8電流互感器；9一接地開關；10電纜；11一避雷器；12一接地母線； 13一裝卸式隔板；14隔板（活門）；15二次觸頭；16斷路器手車；17加熱裝置； 18可抽出式水平隔板；19一接地開關操作機構；20控制小線槽；21-電纜封板。開關柜的柜體為組裝式結構，開關柜不靠墻安裝。柜體分四個單獨的隔室：手車室、 主母線室、電纜室、繼電器儀表室。柜體外殼防護等級IP42,各小室間防護等級IP2X。2.1 手車：手車由開關柜的主元件和推進用底盤車組成。 手車采用中置式結構，通

3、過一 臺專用轉運車可方便地進行手車進出柜的操作。以斷路器為例：手車的下部為推進用的 底盤車，斷路器固定安裝在底盤車上。底盤車內設置有推進機構，用以實現對斷路器手 車的進出車操作。底盤車內還設置有連鎖機構，用以實現斷路器和柜體之間的各項連鎖2.2 手車室:隔室兩側安裝了軌道，供手車在柜內移動時的導向和定位。靜觸頭盒的隔板（活門） 安裝在手車室后側。手車從斷開位置/試驗位置向工作位置移動的過程中，遮擋上、下 靜觸頭盒的活門自動打開；手車反方向移動時，活門自動關閉，直至手車退至斷開位置 /試驗位置而完全遮擋住靜觸頭盒，形成隔室間有效的隔離。斷路器室的門上有觀察窗， 通過觀察窗可以觀察隔室內手車所處位

4、置、斷路器的合、分閘顯示、儲能狀況等狀態。2.3 主母線室:主母線室貫穿聯接相鄰兩柜，用裝在柜側壁隔板上的母線套管支撐固定。全部母線 用熱縮絕緣套管封閉。主母線和聯絡母線采用矩形截面的銅排，分支母線直接聯接于靜 觸頭盒和主母線之間。如果出現內部故障電弧，柜側壁的隔板和母線套管能有效防止事 故向鄰柜蔓延。2.4 電纜室：本開關柜具有較大的電纜室空間。電流互感器、接地開關、避雷器等電氣元件布置在電纜室內。2.5 繼電器儀表室：繼電器儀表室內安裝繼電保護元件、儀表、帶電監測指示器及各種二次設備。儀表 室的后下部留有通信電纜孔可方便通過柜與柜間的通信電纜。二、 聯鎖：高壓開關柜的“機械聯鎖”是確保設備

5、和人身安全、防止誤操作的重要措施。3 5kV交流金屬封閉開關設備（GB3906-91）中對此作了明確規定，此國家標準把“聯鎖” 描述為“ 金屬封閉式開關設備應具有：防止帶負荷分、合隔離開關（隔離插頭）；防止誤分、誤合斷路器、負荷開關、接觸器（允許提示性）；防止接地開關處在閉合位置時關合斷路器、負荷開關等開關；防止在帶電時誤合接地開關；防止誤入帶電隔室等功能”，上述五項防止電氣誤操作的內容，簡稱“五防”。 “五防”裝置一般可分為機械、電氣和綜合三類。 1. 手車位置與斷路器的聯鎖： 1.1 只有當手車上的斷路器（接觸器）處于分閘狀態時，手車底盤車內阻止手車移動的聯鎖才能解鎖，手車才能離開斷開位置

6、/試驗位置或工作位。1.2 只有當手車鎖定在斷開位置/試驗位置或工作位置時，手車上的電氣控制回路才能接通， 同時手車底盤車內阻止斷路器（接觸器）合閘的聯鎖才能解鎖，斷路器 （接觸器）才能合閘。 1.3 當手車處于中間位置時，斷路器 （接觸器）的電氣合閘回路和合閘機械傳動系統均被閉鎖，斷路器（接觸器）不能合閘。 2. 手車位置與接地開關的聯鎖： 2.1 只有當手車處于斷開位置/試驗位置或移開位置時，手車阻止開關柜接地開關關合的聯鎖才能解鎖，這時開關柜的接地開關才能合閘。 2.2 接地開關處于合閘狀態時，接地開關操作軸上的聯鎖結構將阻擋手車移動，以使手車不能向工作位置推進。 3. 斷路器和接觸器狀

7、態指示：在手車面板上設有斷路器（接觸器）分、合狀態的指示。 4. 手車位置與二次插頭的連鎖：手車進入柜內后，二次插頭與手車位置之間有以下聯鎖1.1 只有當手車處于斷開位置/試驗位置時才能插拔二次插頭。1.2 手車離開斷開位置/試驗位置后，在向工作位置推進的過程中和達到工作位置以后, 不能拔開二次插頭（二次插頭被鎖定）。5 .接地開關與電纜室蓋板間的聯鎖：只有當接地開關處于合閘狀態時，開關柜的下門 或電纜室的后封板才能打開。也只有在電纜室的后封板封閉時接地開關才可以打開。6 . F-C開關熔斷器與接觸器之間的聯鎖：F-C開關熔斷器與接觸器之間的電氣聯鎖：三相熔斷器的任何一相（或兩相或三 相同時）

8、熔斷時，撞擊器射出的頂桿將推動斷相桿運動，壓下行程開關，這時將使合 閘狀態的接觸器分閘，接觸器的合閘回路被斷開。直到所有故障恢復正常后才能進行 接觸器的合閘操作。7 .泄壓裝置：在斷路器手車室，母線室和電纜室的上方均設有泄壓裝置。當斷路器或母線發生內 部故障電弧時，泄壓金屬板將自動打開，釋放壓力和排泄氣體，以確保操作人員和開關 柜的安全。8 .防止凝露和腐蝕：為了避免在高濕度或溫度變化較大的氣候環境中產生凝露帶來的危害，斷路器手車室和電纜室內分別裝設加熱器，以使在上述環境中防止凝露和腐蝕發生9 .接地裝置：在電纜室內單獨設有8*40mm2的接地銅排，貫穿相鄰兩柜，并與柜體良好接觸， 供直接接地

9、的元器件使用。由于整個柜體用敷鋁鋅版相栓接，整個柜體處于良好接地狀 態，保證運行操作人員觸及柜體安全。三、手車的操作：1. 手車位置：斷路器手車或其他元件手車在柜內有三個位置：斷開/試驗位置；工作位置；中間位置（試驗位置到工作位置之間的任意位置） 。2. 進車操作：手車由柜外推進柜內時，應使用專用的轉運車。進車時柜門開啟應大于 90。將裝有斷路器的轉運車推至柜前，使轉運車定位桿對準開關柜上的定位孔，推動 轉運車靠近柜體，使轉運車上鎖鉤勾在柜體上，調節轉運車托盤下的調節螺母，使轉運 車的軌道與柜體軌道相連接。進車前確認斷路器已分閘。進柜時需先用人力將手車推到 試驗位置。配通用型底盤車時，離開斷開

10、/試驗位置前，此時右手可將進出車搖把插入操作孔順 時針旋轉，當斷路器走完規定行程后，搖把轉不動時，完成進車操作。3. 從工作位置抽出手車：從工作位置抽出手車前，必須確認斷路器已處于分閘狀態。如果斷路器未分閘，抽 出手車之前必須先將斷路器分閘配通用型底盤車時，離開工作位置前，右手將進出車搖把插入操作孔，逆時針旋轉手車至試驗位置。搖把完成出車操作。4. 從柜內抽出手車：由柜內抽出手車時，應使用專用的轉運車。出車時柜門開啟大于90 度，將未裝斷路器的轉運車推至柜前，使轉運車定位桿對準開關柜上的定位孔，推動轉運車靠近柜體，使轉運車上鎖鉤勾在柜體上，調節轉運車托盤下的調節螺母，使轉運車軌道與柜體軌道相連

11、接。出車前確認活門已完全關閉，拔下二次插頭，用人力將手車抽出柜外。5. 斷路器的分、合閘：一般情況下，不需要人直接進行斷路器的合、分閘操作。手車面板上設有手動按鈕，供調試人員在調試斷路器時使用。斷路器手車面板上僅設有手動分閘按鈕（電保持沒有） ，斷路器的合閘需靠電動，供調試人員在調試斷路器時使用。開關柜面板上設有供操作者在緊急情況下對斷路器進行分閘操作的緊急分閘裝置。緊急情況下直接按動分閘按鈕，就可使斷路器分閘。6. 分、合接地開關：接地開關的操作軸端在柜體右前部。接地開關的操作應使用廠家提供的專用操作手把。進行接地開關合閘操作前首先確認手車已退到試驗位置或移出柜外，查看帶電顯示器的指示確認電

12、纜不帶電，確認柜體的后蓋板沒有打開，確認接地開關處于分閘狀態。將專用操作手把插入接地開關的操作軸軸端，順時針轉動操作手把約90°，就可完成接地開關的合閘操作。接地開關合閘后，擋板操作孔的彎板將被鎖住不復歸。進行接地開關分閘操作前首先確認柜體的后蓋板已經完全蓋好，確認接地開關處于合閘狀態。將專用操作手把插入接地開關的操作軸軸端，逆時針旋轉操作手把約90°，就可完成接地開關的分閘操作。此時檔操作孔的彎板復歸擋住操作孔。四、 斷路器動作原理：1. 儲能動作：由儲能電機或手動儲能部件輸出扭矩通過單向滾針軸承帶動鏈輪轉動，再經鏈條帶動鏈輪轉動，從而驅動儲能軸上的掛簧拐臂順時針轉動拉長

13、合閘彈簧，達到儲能的目的。當合閘彈簧儲能到位后，能量由儲能保持擎子與滾輪保持。同時撥板帶動儲能指示牌，指示儲能到位。2. 分、合閘動作：2.1 合閘動作：儲能到位后，按手動合閘按鈕推動手動合閘彎板轉動，或合閘電磁鐵動作，推動電動合閘彎板轉動，經軸帶動儲能保持擎子轉動，從而解除了儲能保持擎子與滾輪的約束，合閘彈簧的能量釋放帶動合閘凸輪作順時針方向轉動，通過二級四連桿傳動機構及絕緣拉桿帶動真空滅弧室的動導電桿向上運動，完成合閘動作。2.2 分閘動作：合閘動作完成后，按手動分閘按鈕推動脫扣彎板轉動，或分閘電磁鐵動作，推動脫扣彎板轉動，帶動分閘半軸順時針方向轉動，半軸對分閘二級脫扣部分的約束解除，在絕

14、緣拉桿內的觸頭碟簧和分閘拉桿作用下，帶動真空滅弧室的動導電桿向下運動，完成分閘動作。3. 操動機構斷路器的彈簧儲能式操動機構布置在斷路器的前半部，分為合閘單元、分閘單元、傳動部分和輔助單元。合閘單元：合閘單元的主體是彈簧儲能機構。儲能軸的兩側是掛有合閘彈簧的掛簧拐臂，儲能軸上安裝有鏈輪、輸出合閘動力的驅動凸輪等。裝在儲能軸和合閘線圈下部的電機通過鏈條帶動安裝在大戶能軸上的鏈輪，拉伸合閘彈簧從而儲存合閘所需能量。機構合閘時，合閘彈簧儲存的能量通過驅動凸輪及專用的連桿傳遞到斷路器主回路，完成合閘操作。分閘單元：分閘單元的主體是合閘保持機構。合閘保持機構的一端與斷路器的傳動主軸發生關系，通過這一關系實現斷路器合閘狀態的