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介紹

目前，大部分高壓開關(guān)柜采用金屬安裝式開關(guān)柜具有密封性能好、運行可靠性高的優(yōu)點，但在運行過程中容易發(fā)熱，特別是大容量開關(guān)柜穿墻套管周圍的金屬材料尤為明顯。韶鋼一臺額定電流為4000安的發(fā)電機以0+的高速投入運行后，柜頂穿墻套管周圍熱量嚴重(開關(guān)柜裝有冷卻風扇)，柜體振動大，柜內(nèi)有高頻振動聲。

1發(fā)熱原因搜索

現(xiàn)場調(diào)查正在進行中開關(guān)柜，發(fā)現(xiàn)以下情況。

(1)當室溫為15℃時，頂壁套管金屬板的溫度高達60℃。該開關(guān)柜額定電流為4000安，而工作電流僅為2000安，因此溫度異常高。另外，柜內(nèi)母線和柜頂外殼出口母線的溫度均低于30℃，表明熱點不是銅母線，而是柜頂外殼的金屬頂板。

(2)抽風機關(guān)閉后，箱體的聲音強度不會降低。按下頂板，噪音將降低，表明振動不是由排氣扇引起的，而是由頂板對框架的沖擊引起的。

根據(jù)現(xiàn)場分析，套管周圍鋼板的發(fā)熱是由負載電流通過穿墻套管時產(chǎn)生的渦流引起的。機柜頂板的振動是由機柜頂板的強度不足和電磁力對框架的沖擊造成的。

負載電流在穿墻套管鋼板中產(chǎn)生交變磁場，進而產(chǎn)生感應電壓。由于鋼板的小阻力，在鋼板中產(chǎn)生大的循環(huán)以產(chǎn)生熱量。當負載電流大于1000安時，發(fā)熱非常明顯。雖然開關(guān)柜制造商已采取措施防止產(chǎn)生渦流，如在機柜頂部開槽穿墻套管和安裝鋁板，但機柜頂部由金屬材料制成，間隙只有5毫米，鋼板仍會產(chǎn)生渦流而產(chǎn)生熱量，因此效果很小。

2解決方案

經(jīng)過分析，確定以下技術(shù)措施解決穿墻套管發(fā)熱問題。

(1)使用環(huán)氧絕緣板的非導磁率。拆除機柜頂板上的所有鋼板，用環(huán)氧絕緣板替換(拼接2塊，共4塊)。環(huán)氧絕緣板由非金屬材料制成，完全無磁性，運行時不會產(chǎn)生渦流。

(2)利用環(huán)氧絕緣板的堅固性。為了加強機柜頂板的強度，選用厚度為10毫米的環(huán)氧絕緣板。環(huán)氧保溫板硬度高，能起到支撐和固定作用。為了減少電磁力對機柜頂板振動的影響，采用# 5角鋼橫梁將環(huán)氧絕緣板固定在機柜前后。

(3)根據(jù)原理，減少外殼周圍的熱量。為了減少套管周圍的渦流損耗，根據(jù)原理采取的直接措施是破壞渦流產(chǎn)生磁路，這樣磁路不能直接通過鋼板閉合，而是通過周圍空氣形成回路，從而增加回路的磁阻，相應地減少渦流，進一步減少渦流損耗，自然降低開關(guān)柜的溫度。此外，渦流減小后，機柜頂板的電磁力也會減小，機柜頂板不會再次撞擊機柜框架，聲音也會減小甚至消失。

拆除所有厚度開關(guān)柜的鋼板，用厚度為10毫米的環(huán)氧樹脂絕緣板替換，并根據(jù)原鋼板的孔徑大小開孔。環(huán)氧保溫板用# 5角鋼梁固定，環(huán)氧保溫屋面的制作方法不難。

3效果檢查

頂部修改后開關(guān)柜 1年運行，如下所示。

(1)機柜頂部的工作溫度降低。環(huán)氧保溫板材料的溫度比鋼板材料降低了1/3。當開關(guān)柜頂板由鋼板改為環(huán)氧絕緣板時，室溫為15℃，當開關(guān)負載電流達到2 600A時，開關(guān)柜頂板的溫度僅為40℃。

(2)解決機柜頂部振動問題。機柜頂板上沒有振動聲，開關(guān)柜非常安靜。用環(huán)氧保溫板進行改造，不改變開關(guān)柜頂板的功能，還解決了發(fā)熱和振動問題，改造效果顯著。

結(jié)論

改造后，開關(guān)柜運行效果良好。環(huán)氧絕緣板材料可用于變配電行業(yè)的許多場合，具有絕緣性能好、機械強度高、無導磁率等優(yōu)點，尤其適用于需要減少渦流的場合，不改變a 開關(guān)柜穿墻套管的功能，解決了發(fā)熱和機械振動問題，具有廣泛的應用價值。

資料來源:設(shè)備管理培訓

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