10、高低压开关柜技术解析与应用探讨

高低压开关柜技术解析与应用探讨

1. 高压开关柜的发展与现状

1.1 真空灭弧室尺寸的减小

过去四十年来，给定额定值的真空灭弧室尺寸显著减小。这一变化是研发投入的直接成果，也反映了开关柜整体尺寸的减小趋势。

1.2 电流和电压互感器的设计变革

由于引入了环氧树脂和聚氨酯成型材料，电流互感器（CTs）和电压互感器（VTs）等重要外围设备的设计发生了根本性变化。
- 环形电流互感器 ：在英国制造的设备中已使用多年，现在正被引入欧洲大陆制造的开关柜中。其相对成本优势明显，成本比在3 - 5之间。可轻松夹在电流互感器室内的树脂绝缘套管上，通过使用含银涂料或热金属锌喷雾在一次导体的模制绝缘表面设置接地层，还能防止电气应力绝缘与周围金属外壳之间的放电。
- 电压互感器 ：图中所示的现代电压互感器采用聚氨酯铸造，表面金属化。然而，使用高压熔断器保护电压互感器的价值值得质疑。最低高压熔断器额定值为3.15 A，而在铁磁谐振条件下，400 - 600 mA的电流就会导致电压互感器故障，熔断器在此条件下无法提供保护。目前，欧洲大陆的开关柜制造商通常不安装VT熔断器，相关标准也允许用户自行选择是否安装。
- 替代设备 ：Ragowski、霍尔效应和电容式设备等替代传统电流和电压互感器的设备，为开关柜设计师提供了更自由的架构选择，但由于用户保守或需要额外的电子信号放大器，尚未在市场上取得显著进展。

1.3 高压开关柜的架构形式

1.3.1 水平转移接地

采用垂直隔离和