引言
电网安全关系国民经济发展、社会稳定和构建和谐社会大局。为进一步提高电网安全生产水平，2005年6月，国家电网公司通过总结分析近年来电网系统发生的重大事故的原因，在《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》的基础上，重新组织制订了《国家电网公司十八项电网重大反事故措施（试行）》（以下简称措施）。各省电网公司认真贯彻和落实《措施》，制定了切实可行的实施细则，加大反措的执行力度。
1 产品发展现状及开发背景 3.6kV～40.5kV金属封闭开关设备是由敞开式开关设备发展而来，国内40.5kV开关柜主要有XGN-40.5、KYN61-40.5、KYN72-40.5、BA1-40.5、ZS3.2等种类，其结构形式主要有箱型、间隔型、铠装型三种，按绝缘方式划分主要有空气绝缘、气体绝缘、固体绝缘三大类。以空气为主绝缘介质的开关设备具有设计灵活、组合方案多、操作维护简单、性价比高等优点，从而成为该电压范围的主流产品。
目前40.5kV开关柜还存在很多不足，主要表现为操作困难、联锁不可靠、局放严重(复合绝缘部分过多)等，成为电网的安全运行的隐患，目前仍没有理想的解决方法。在安全事故中绝缘事故发生得比率最高，《高压开关》2005年第3期“2004年国家电网公司高压开关运行分析”一文详细分析绝缘事故发生的原因，主要是柜内放电、CT闪络和相间闪络等。另外40.5kV开关柜还存在断路器与开关柜不匹配，绝缘尺寸不够，柜内隔板吸潮，爬距不足，老旧开关改造不彻底，未进行加强绝缘措施等不足。
国外该类产品虽然技术设计较为先进，但其适用的电力系统大多数是中性点接地系统，其空气绝缘距离及爬电距离远不能满足我国电力标准的要求；国内部分厂家虽然借鉴了国外产品的结构设计，但并没有大的突破，以上安全隐患仍然存在。
2005年6月《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》（试行）颁布实施后，目前国内尚无满足十八项反措的40.5kV开关设备和配套断路器。
2产品研发概况
河南森源电气股份有限公司在河南省电力公司有关领导的关心和支持下，决定开发一种能够满足《国网公司十八项反措》的KYN□-40.5开关设备和配套的ZN□-40.5户内高压交流真空断路器。公司成立了以总工程师为核心的科研小组，多次召开专家论证会议，认真听取了专家们的建议，并做了大量的研究性试验。经过了一年的努力，终于开发出了满足《国网公司十八项反措》要求的KYN80-40.5/2500-31.5型铠装移开式户内交流金属封闭开关设备和ZN72-40.5/2500-31.5户内高压交流真空断路器。该产品于2007年5月在机械工业高压电器质量检验中心（沈阳）完成型式试验，2007年10月通过省级科技成果鉴定。
经国电信息中心查新，开关设备空气绝缘净距离≥360mm(40.5kV)、断路器机械寿命20000次等多项参数填补了国内空白。西安高压电器研究所行业标准化室通过对河南森源电气股份有限公司提供的技术资料进行审查，颁发了型号证书。 来源:hvsi.cn
2.1开关柜主要技术参数：
额定电压 40.5 kV
额定1min工频耐受电压 95 kV
雷电冲击耐受电压(峰值) 185 kV
额定电流 2500 A
额定短路开断电流 31.5 kA
额定短路关合电流（峰值） 80 kA
额定峰值耐受电流 80 kA
额定短时耐受电流 31.5 kA
额定短路持续时间 4 S
辅助控制回路额定电压 DC220V；AC220V
防护等级 IP4X
开关柜外形尺寸（mm）宽×深×高 1680×2830×2600
2.2 断路器主要技术参数：
额定电压： 40.5 kV
额定1min工频耐受电压： 95 kV
雷电冲击耐受电压(峰值)： 185 kV
额定电流： 2500 A
额定短路开断电流： 31.5 kA
额定短路关合电流（峰值）： 80 kA
额定峰值耐受电流： 80 kA
额定短时耐受电流： 31.5 kA
额定短路持续时间： 4 s
额定短路开断电流开断次数： 20次
额定操作顺序： 分－0.3s－合分－180s－合分
机械寿命： 20000 次
3 设计制造技术 3.1 设计开发指导思想
来源:hvsi.cn a)外形美观
b)机械寿命长：断路器机械寿命20000次。
c) 绝缘裕度大：空气绝缘净距离≥360mm，满足十八项电网重大反事故措施。
d) 性能参数高：额定电流：2500A，短路开断电流31.5kA，短时耐受时间为4s。
e)联锁可靠：满足“五防要求。”
f) 体积小：在满足上述要求的情况下，做到体积小，结构紧凑。
3.2 设计与制造
⑴开关柜设计
河南森源电气股份有限公司在总结KYN28A-12、KYNS-40.5的设计基础上，参考了ABB ZS3.2的结构特点，开发出了KYN80-40.5/2500-31.5型铠装移开式户内交流金属封闭开关设备。主要有以下特点：
a) 采用组装式铠装结构，柜体材料选用2.5mm进口敷铝锌钢板，经CNC机床加工，并采取多重折弯工艺加工，使整个柜体精度高、较强的抗腐蚀性与抗氧化作用，而且比其它同类设备柜体重量轻、机械强度高，外形美观。柜体采用组装式结构，用拉铆螺母和高强度的螺栓联接而成，避免了焊接变形。
b）主母线采用圆形母线——使电场更加优化，增加了散热面积，降低集肤效应。
c）穿墙套管和触头盒采用ARALDITE抗老化环氧树脂APG工艺注射而成，采用双层和内部电场屏蔽结构，在设计中运用ANSYS软件进行电场分析优化设计（见图1），改善绝缘件内外部电场分布，使场强更加均匀。改进嵌件结构和材料，增大曲率半径，减少尖端放电。
来源:www.hvsi.cn d）空气绝缘——开关柜主绝缘采用空气绝缘，安全可靠。采用PRO/E分析计算，保证相间、相对地满足空气绝缘净距≥360mm，同时实现开关柜外型尺寸的最小化。在满足空气绝缘净距≥360mm要求的情况下实现柜体外型尺寸1680×2830×2600mm，质量不超过1500kg，体积只比现有KYNS-40.5（不满足《措施》）增加了20%，比XGN-40.5减少25%。
本文关键字：开关 国家电网 电工政策法规，电工技术 - 电工政策法规
