10kV开关柜分类、工作原理及技术参数
目录
1 10kV开关柜分类 (2)
1.1 按按结构形式划分 (2)
1.2 按作用功能划分 (2)
2 开关柜工作原理 (2)
3 10kV开关柜技术参数 (2)
（1）额定电压：12kV。

(2)
（2）额定短时耐受电压：42kV/1min。

(2)
（3）额定雷电冲击耐受电压：75kV。

(3)
（4）额定频率：50/60HZ。

(3)
（5）额定主母线电流：4000A。

(3)
（6）额定分支母线电流：4000A。

(3)
（7）额定峰值耐受电流: 125kA。

(3)
（8）额定短路开断电流: 50kA。

(3)
（1）额定电压：12kV。

(3)
（2）额定电流：1250A。

(3)
（3）额定雷电冲击耐受电压：75kV。

(3)
（4）额定短路持续时间：4s。

(3)
（5）额定短路开断电流：31.5kA。

(3)
（6）额定短路开断电流直流分量：38%。

(3)
（7）额定电缆充电开断电流：25A。

(3)
（8）额定操作顺序：O-03s-CO-15s-CO。

(3)
（9）温度等级：-15℃--40℃。

(3)
（10）合闸线圈：220VDC。

(3)
（11）分闸线圈：220VDC。

(3)
（12）储能电机：220VDC。

(3)
（1）额定电压：12kV。

(3)
（2）额定雷电冲击耐受电压：75kV。

(3)
（3）额定短时耐受电流：31.5kA。

(3)
（4）额定短路持续时间：3s。

(3)
（5）额定短路开关电流：80kA。

(3)
（6）接地开关的电寿命等级：E1。

(3)
4.1 母线室 (4)
4.2 断路器室 (4)
4.3 电缆室 (5)
4.4 低压室 (5)
4.5 柜内联锁及防误保护 (6)
1 10kV开关柜分类
1.1 按按结构形式划分
按结构形式划分:可分为固定式和移开式。

固定式一般带有隔离开关。

移开式开关柜中没有隔离开关，因为断路器在移动后能形成断开点，故不需要隔离开关。

1.2 按作用功能划分
可分为进线柜、馈线柜、电压互感器柜、高压电容器柜、电能计量柜、高压环网柜等。

2 开关柜工作原理
10kV开关柜是一种配电开关设备。

10kV开关柜主要包括隔离开关、断路器和测控保护装置，以及断路器操作和保护的电动操作机构。

隔离开关包括进线、出线隔离开关各一组、接地隔离开关一组。

进线、出线隔离开关作用是在10kV开关柜停运或检修时与其它电气连接部位有一个明显的断开点，以确保安全。

接地隔离开关用于10kV线路检修的安全措施。

断路器用于10kV线路停送电，目前一般使用10kV真空断路器。

断路器包含电动操作机构，是操作断路器的分闸、合闸操作机构。

在供电企业的变电站中，测控保护装置目前一般使用微机型综合继电保护装置及相关仪表来实现10kV开关柜运行情况的测量、控制和继电保护。

微机型综合继电保护装置可支持对10kV开关柜“四遥”测控。

3 10kV开关柜技术参数
以我厂使用的ABB ZS1型金属封闭式开关设备为例：
（1）额定电压：12kV。

（2）额定短时耐受电压：42kV/1min。

（3）额定雷电冲击耐受电压：75kV。

（4）额定频率：50/60HZ。

（5）额定主母线电流：4000A。

（6）额定分支母线电流：4000A。

（7）额定峰值耐受电流: 125kA。

（8）额定短路开断电流: 50kA。

VD4真空断路器技术参数，以馈线回路为例：
（1）额定电压：12kV。

（2）额定电流：1250A。

（3）额定雷电冲击耐受电压：75kV。

（4）额定短路持续时间：4s。

（5）额定短路开断电流：31.5kA。

（6）额定短路开断电流直流分量：38%。

（7）额定电缆充电开断电流：25A。

（8）额定操作顺序：O-03s-CO-15s-CO。

（9）温度等级：-15℃--40℃。

（10）合闸线圈：220VDC。

（11）分闸线圈：220VDC。

（12）储能电机：220VDC。

EK6接地开关技术参数：
（1）额定电压：12kV。

（2）额定雷电冲击耐受电压：75kV。

（3）额定短时耐受电流：31.5kA。

（4）额定短路持续时间：3s。

（5）额定短路开关电流：80kA。

（6）接地开关的电寿命等级：E1。

4ABB 10kV开关柜结构组成
ZS1型开关柜的基本柜型为进线/馈线柜，由固定的柜体与真空断路器手车组成。

柜体分四个隔室，分别是母线室、断路器室、电缆室和低压室，结构如下图所示。

在母线分段系统中，必须有两台专用的开关柜：带有断路器手车的母线连接柜和母线提升柜（也可以选择母线计量和接地柜）。

4.1 母线室
串接于柜体之间的主母线采用的是“D”型截面主母线或矩形主母线，根据电流的大小，可采用单根或双根母线。

所有主母线和分支母线都用热缩套管覆盖，母线连接处螺栓用绝缘罩罩住。

4.2 断路器室
断路器室包括与手车部件操作相关的必要装置。

像母线室一样，断路器室为金属全密封。

断路器室的主要设备为断路器手车，我厂主要使用的是ABB VD4型断路器。

手车底盘与柜体之间为机械连接。

手车底盘被锁定在开关柜上。

门板关闭时，通过丝杆的传动，可以用手动或电动方式让可移动的断路器本体在试验/隔离位置和运行位置之间移动。

运行和试验/隔离位置各自的辅助开关相对应，即到达极限位置时，也就是传动丝杆到达止动位时辅助开关应动作。

断路器室内还可以使用带熔断器的电压互感器手车、无关合能力的接地手车、活门驱动车等。

断路器小车可实现电动驱动，简化了现场运行人员的操作，提高了操作的安全可靠性。

4.3 电缆室
电缆室根据运行需要可以安装电流互感器、固定式电压互感器或电压互感器手车及接地开关。

避雷器采用固定安装。

4.4 低压室
低压室安装有传统或新型的综合控制和保护装置。

我厂使用的是北京四方系列综合保护器。

4.5 柜内联锁及防误保护
ZS1开关柜具有一系列的联锁装置，从根本上防止出现危险和可能引起严重后果的误操作，因此有效地保护了人员和开关设备的安全。

（1）挂锁系统：低压室、手车操作孔可挂锁；断路器室与电缆室操作把手可挂锁；地刀可以被锁定在分/合闸位置。

（2）航空插头闭锁：只有在“试验/隔离”位置时才能插拔控制线插头（航空插头）。

（3）接地开关和断路器在分闸位置时，手车才能从“试验/隔离”位移至工作位置（或返回）。

手车在中间位置时，开关的操作被机械被锁。

当手车带有闭锁电磁铁时，该电气连锁也起作用。

（4）断路器只有在手车处于“试验/隔离”位置或者“工作”位置时才能进行合闸操作。

手车在中间位置时，合闸操作被机械闭锁。

（5）手车在“试验/隔离”位置或者“运行”位置而没有控制电压时，断路器无法合闸，仅能手动分闸（机械电气连锁）。

（6）接地开关只有手车在“试验/隔离”位置或拉出开关柜时才能合闸（机械联锁）。

（7）接地开关合闸时，手车无法从“试验/隔离”位置移向运行位置（机械联锁）。

（8）断路器室门打开时，手车无法摇向运行位置。

（9）手车在运行位置或中间位置时，断路器室门无法打开。

（10）电缆室门打开时，接地开关无法操作。

（11）接地开关分闸时，电缆室门无法打开。