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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(jī)以0+的高速投入運行后，柜頂穿墻套管周圍熱量嚴(yán)重(開關(guān)柜裝有冷卻風(fēng)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(jìn)行中開關(guān)柜，發(fā)現(xiàn)以下情況。

(1)當(dāng)室溫為15℃時，頂壁套管金屬板的溫度高達(dá)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(fēng)機(jī)關(guān)閉后，箱體的聲音強(qiáng)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(fù)載電流通過穿墻套管時產(chǎn)生的渦流引起的。機(jī)柜頂板的振動是由機(jī)柜頂板的強(qiáng)度不足和電磁力對框架的沖擊造成的。

負(fù)載電流在穿墻套管鋼板中產(chǎn)生交變磁場，進(jìn)而產(chǎn)生感應(yīng)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(dāng)負(fù)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(jī)柜頂部開槽穿墻套管和安裝鋁板，但機(jī)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(dǎo)磁率。拆除機(jī)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(qiáng)機(jī)柜頂板的強(qiáng)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(jī)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(jī)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(yīng)地減少渦流，進(jìn)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(jī)柜頂板的電磁力也會減小，機(jī)柜頂板不會再次撞擊機(jī)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(jī)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(dāng)開關(guān)柜頂板由鋼板改為環(huán)氧絕緣板時，室溫為15℃，當(dāng)開關(guān)負(fù)載電流達(dá)到2 600A時，開關(guān)柜頂板的溫度僅為40℃。

(2)解決機(jī)柜頂部振動問題。機(jī)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(jìn)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(jī)械強(qiáng)度高、無導(dǎo)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(jī)械振動問題，具有廣泛的應(yīng)用價值。

資料來源:設(shè)備管理培訓(xùn)

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