摘要：本文首先简要分析了环网柜的结构特性，指出了10kV环网柜绝缘的结构设计，最后探讨了环网柜绝缘设计时所需注意事项，望能为此领域研究有所借鉴。
关键词：10kV环网柜；绝缘性能；绝缘设计
环网柜是整个电气设备当中的重要组成部分，是在钢板金属柜中安装高压开关设备所组建，熔断器、负荷开关为环网柜的基本结构。在现代化建设全面推进的大背景下，环网柜借助自身独特的优势与价值，在多领域中得到广泛推广，被广泛应用在各种建筑结构当中，比如箱式变电站、负荷中心配电站等。本文以10kV环网柜为例，就其绝缘部分的设计作一探讨。
1.环网柜的结构特性分析
1.1环网柜的供电模式
在整个社会用电中，电力系统发挥着核心作用，而对于电力设备来讲，其乃是实现电能传输、转换的核心设备。为了能使供电系统始终保持正常、高效的运行状态，并促进供电流程的顺利开展，许多设计师均会改装环网柜的结构，将其状态调整为供电网连接成环形。经此改装，传统的供电模式便得到完善与更新，用户可以从各方面获得电源，以此来保证生产的正常运转。在选择供电模式时，需要将场地的大小考虑在内，针对大型化的施工场地，其10kV配电系统的具体要求会存在差异，大多因负载容较小，使得高压回路多通过真空接触器或开关来实现控制。
1.2环网柜的基本分类
基于绝缘层面来分析，可将环网柜分成两部分，其一为SF6绝缘，其二是空气绝缘。这两种环网柜有着基本相同的使用范围，较多运用的是变压器空载电流、开断短路电流及分合负荷电流，可以将设备线路的保护效果最大程度发挥出来，因而是终端供电、环网供电的主要装置结构。如果深入划分，空气绝缘的负荷开关的形式主要有真空、压气、产气等；而对于SF6绝缘辣酱，其属于SF6式。负荷开关不同，在对环网柜进行设计时，需要使其满足相关标准与要求，比如接地调控、分配负荷等。环网柜种类不同，绝缘设计的基本要求也存在差异。
2.10kV环网柜绝缘结构设计
（1）调档设计。在早期阶段，受制于各种技术条件，环网柜产品大多选择时比较常见的IEC 12kV档，针对此种产品而言，其绝缘部分设计难以达到当前电气装备的各种需要。在设计绝缘部分时，需对原先的标准加以改建，将其替换成IEC 17.5kV档，此外，还需调整环网柜的冲击耐压，使其保持在42kV以上。所以，在设计环网柜时，需基于早期绝缘效果，实施针对性的改进，保证10kV环网柜在运行过程中，始终保持良好的绝缘状态。（2）母线设计。在设计母线时，需要注重如下方面，其一为材料，其二是空间。从材料层面来分析，设计时需要选择合适的绝缘材料，并将环网柜所处环境考虑在内。通常情况下，需要选择全绝缘母线，而且在具体的包裹层材料上，需要与实际应用需要相符。而从空间层面来分析，需确保一次导电体无论是对地，还是对空气净距，均处在一种正常状态；一般情况下，净距指标需要始终＞125mm。通过注重空间、材料等因素，能够使母线连接更加高质、有效。（3）分布设计。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在整个环网柜当中，有机绝缘材料的设计工作，乃是整个绝缘部分设计工作的重心所在，同时也是操作难度最大的环节之一。现阶段，绝缘部门在实际设计过程中所采取的标准当中，明确要求对关键位置实施分布设计，比如灭弧室动触头拉杆绝缘子、电压互感器出线套管、母线支持绝缘子及静隔离插头支持套管等。而针对各绝缘子的具体分布而言，需依据设计标准来进行处理与操作，将各种绝艳子的位置明确下来。
3.环网柜绝缘设计中所需注意的问题分析
因环网柜的有着诸多种类，而且结构形式不易，运用场合不同，技术参数也存在差异，因此，在设计绝缘时，需要将此些方面考虑在内来进行设计，从而得到最优质的绝缘效果。在设计电力设备的结构时，需要将整个供电系统的运行考虑在内，并且还需要对环网柜当中绝缘部分比较薄弱的部位，给予高度重视。本文结合笔者多年工作经验，从如下方面探讨了绝缘设计时所需注意问题：（1）电缆头。针对电缆头的连接结构形式而言，其在整个电力设备当中，是一个比较小型化的构造，而电缆头不同的形式，会直接影响绝缘效果。因此，本文选择两种电缆头，对其开展相关试验，其一为通用型电缆头，其二是烟斗型电缆头。经实际分析及试验数据分析得知，当通用型热缩头长时间处于运行状态时，会出现放电情况，究其原因，可能因为出线套管的圆锥在烟斗控制上比较缺乏所造成，当改为烟斗式电缆头之后，此情况消失。对于电力设备来分析，其实为一个比较复杂的结构形式，在进行设计时，需估计个细微环节，通过改进小型结构形式，方能获得更佳的绝缘效果。（2）均压罩。改造电力设备绝缘装置。为了对电缆头联接处相间距离与标准不相符问题解决掉，一些企业选用均压罩来对其进行处理，自供电系统当中的电场布置状况，来对此模式进行监测，效果较好。但需要指出的是，伴随当前研究均压罩的日渐深入，研究人员从中发现，均压罩无论是在设计上、还是在装配、生产、调试上，均具有分散性，由此表明，均压罩理论所对应的绝缘效果不符现实情况。而经专家分析得知，均压罩在使用性能上之所以减弱，主要于装置结构、外部环境及设备性能等因素相关。因此，在实际设计过程中，需要酌情添加外部绝缘套，比如钮扣式绝缘套等。（3）指示器。之所以要选择指示器，目的在于借助感应条件，将电力设备当前的故障状态给反馈出来；而由于各个国家的产品设计方法存在差异，许多国家把故障指示器设置在电缆护皮的外部，这样能够更好的将其融合于缆芯，形成更高质量的电缆绝缘层。但在实际设计产品时，大多选用的是三芯电缆，未在意故障指示器的分布情况，因而非常容易出现各种绝缘问题。其一为放电。针对所采用的热缩绝缘套来讲，其会融合那些处于游离状态的电荷，持续一段时间后，铁芯会放电；其二，短路，在空间位置上，因绝缘套于铁芯间隔较近，且电力设备长时间处于运行状态，因而会产生大量热能，者会将缘层烧坏，最终引发短路。对此，可以强化绝缘层设计，提高绝缘效能。
4.结语
综上，伴随电力行业的持续、高速发展，社会用电量逐渐增加，在此背景下，许多新型的电力设备在电力领域中得到广泛应用。10kV环网柜作为一种新型电气装置，在各种建筑结构中均得到有效应用。为了最大程度发挥环网柜的性能，在实际设计中，需要重视绝缘性能，这样才能将绝缘设计效果最大化发挥出来。
参考文献：
[1]岳刚.电力环网柜绝缘方面的问题研究[J].中国新技术新产品,2016(24):66-67.
[2]秦建.10kV开关柜、环网柜引进中有关绝缘方面的几个问题[J].科技资讯,2008(2):36-36.
[3]殷瑞林,王庆云.浅谈进口10kV开关柜、环网柜绝缘问题[J].天津科技,2008,35(5):7-8.
论文作者:沈华伦
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/28
标签：环网柜论文; 电缆论文; 结构论文; 母线论文; 电力设备论文; 效果论文; 负荷论文; 《电力设备》2018年第29期论文;