预装式端子箱的研制与测试

预装式端子箱的研制与测试

周杰黄文霞

周杰黄文霞

国网宜昌供电公司检修分公司变电检修室

摘要:目前，变电站使用的端子箱多为整体式，在增容改造等方面都不方便，是否能研究出一种预装式端子箱，将外壳和内部端子排和空开采用模块化的预装方式，在更换端子箱的时候，可以方便的更换需要施工的部分，而不用将端子箱整体进行施工，减少停电时间，减少工作量，节约人工成本，工程费用。

[关键词]预装式；端子箱；模块化

0.背景

变电站端子箱位于布置一次设备的高压场地内，变电站户外端子箱的防尘、防污、防潮措施对于提高二次回路的绝缘和电气性能，防止因二次回路绝缘和老化问题引发的各种缺陷与异常，确保主设备及其系统安全运行具有重要意义。可以说端子箱是隔离一二次系统的屏障，更重要的是对二次回路起到保护作用，因此要求其箱体箱门，有良好的密封性能，实现防水防潮，以及可靠接地来释放高压感应电端子箱除了位于户外高压场地，较为恶劣的工作环境对其功能造成影响以外，更多的损坏则源自于不适当的使用，人们通常把端子箱视作一个简单的容器而很少给予足够的重视，由于端子箱内的运行环境太差而导致的二次回路绝缘故障、直流接地等异常频频发生，以至于不得不冒着极大的安全风险更换端子排或端子箱，甚至将所涉设备和回路停电，造成大面积停电，影响电力企业的社会形象。

1.端子箱应用现状

目前在变电所使用的户外端子箱大多由一些缺乏研发能力的小工厂生产，工艺装备简陋，加工粗糙，端子箱采用固定接线模式，质地大多为铁质，少数为不锈钢材料，里面各种空开、电缆、端子排固定在端子箱内，随着近年来设备更换，和技改项目的推进，常常需要对端子箱进行改造，此时，需要将端子箱整体拆除，将电缆电缆拆除，同时更换整体的端子排，常常更换下的端子排，再将电缆安装上，这样会造成端子排、空开、外壳等就无法二次利用，造成了极大了浪费，同时更换作业停电时间长，施工工作量大，增加了技术改造的费用，和人工作业工作量，需要找到一种新式端子箱，既可以满足密封、防潮、防凝露的要求，还可以满足使用更换方便的特点呢？

2、预装式端子箱的研制

预装式端子箱的研制应运而生，首先从箱体的结构设计上入手，改掉原有整体式结构，箱体外壳采用组合式安装，端子箱外壳和内部结构分开，端子箱外壳由每个面独立构成，可以对损坏和需要更换的某一面，随时更换，而不必像以前整体更换整个端子箱外壳。端子箱外壳每个面之间具有独创的卡槽，各个面之间密封性良好、联接紧密，需要更换时，也方便更换。箱体内部由几个基本的结构单元组成，每个结构单元采用标准化卡槽模块，而不是传统固定模式，可以按需求添加和减少特定的端子排和空开，自由更换，扩展，减少某部分，同样每个部分采用独立卡槽，更换方便。改设计的端子箱外壳，使其可以拆分，增加或者更换部分，组装方便，防锈，防水。内部设计模块化结构，方便端子排，和空开的增加和更换。

3、预装式端子箱要的测试

预装式端子箱外观和普通端子箱差不多，但是由于每个面可以打开，所以必须要对其密封性、防水性、防凝露等基本性能进行改进，从如下要求进行测试，委托专业机构进行测试，得出如下的检测报告：

3.1环境条件

宜昌地区

多年平均气温：15.8℃

极端最高气温：41.1℃

极端最低气温：-3.7℃

3.2技术性能要求

防护等级要求：满足IEC529，达到IP55级

防沙要求：温控设备需采取防沙、防尘措施。满足IEC721-2-5；

安全要求：满足EN60950和IEC950；

电气安全要求：满足IEC364-4-41和IEC536-2；

冲击与振动要求：满足IEC68-2-57和BELLCOREGR-63；

抗震要求：满足BELCOREGR-487-CORE和GR-63-CORE-Z4；

阻燃等级要求：满足UL94V0级或以上；密封材料按：UL94HF-1级

屏蔽要求：机柜中任意（导电区域）两点间的电阻≤0.1欧；

噪音要求：按照GR-487-CORE的要求，在距设备1.5m，距离安装底面10cm的高度进行测量，测量的声压级应小于65dBA。

3.3防腐蚀及寿命要求

表面涂层：采用电泳喷涂技术，所有表面处理膜层的质量必须满足使用寿命大于15年。端子箱柜要求采用点胶的防水密封技术,确保防水密封寿命大于15年的IP55的防水防尘可靠性。密封材料的高温\低温性能要求：在-45℃～90℃的温度范围内要求屏蔽材料和密封材料本身不脆化，背胶不脱落。

3.4底座结构

为外观方正，端子箱柜在基础上固定时，紧固螺钉应在机柜底座进行操作。紧固螺钉为M12。采用4个固定孔。底座前后盖板用防盗钉固定,可采用不锈钢或者铝合金材料,配置专用螺丝。底座同时布置吊装承载孔。端子箱柜采用不锈钢。所有连接件，内装结构件，紧固件，标准件均采用不锈钢材料。部分外购件不能采用的要进行喷漆处理。

3.5加热装置

预装式端子箱内装有温、湿度控制器和梳状电加热器，用于阻止凝露和预调温度。温、湿度控制器由一个温度传感器和一个凝露传感器组成,随时监测端子箱内的温度和湿度变化情况,当箱体内部环境温度低于预调温度或有凝露产生时,控制器自动启动加热器运行并加热,以提高箱体内部环境温度,破坏产生凝露的小环境。当箱体内产生凝露的条件消失或环境温度达到预调温度时,加热器自动断开停止加热,控制器又恢复监测状态。可根据现场实际运行情况需要，对箱体内加热器可任意转换手动、自动控制方式。

经过对比测试结果，发现各项技术指标均有大幅度的提高，而本身箱体安装维护也变的更加方便，因此具有应用和推广的价值。

4.结束语

端子箱在变电站内的重要设备,它是设备连结、控制、转换各种设备的中枢。预装式端子箱的发明不仅在性能上完全可以满足传统的端子箱日常工作的需要，同时使用起来也更加的方便，将在日后变电站大修、技改的过程中，大大减少端子箱施工改造费用，减少计划停电时间，降低人工的劳动强度，对提高电力系统生产效率具有一定帮助。