2. 典型方案的结构设计
国外中压空气绝缘开关柜的设计，首先是结构布置，即每一个元件的位置，这决定了开关柜的整体性能以及后续的方案设计、产品的标准化和未来电流等级、工程设计的扩展等，因此非常重要。首先要设计开关柜一次方案中最为复杂，或者说是最典型方案，这个方案不一定是型式试验方案，应该比型式试验方案要复杂，而且是额定电流、短时耐受电流等级最大的那个方案。
开关柜的设计需要考虑系统的通用性、扩展性，1250/3150/4000A 31.5/40kA，不同方案零件的通用型，布置的一致性，外观的一致性、泄压通风方案统一性等要一致。如图1所示进线柜电缆室方案最为复杂，抽出式断路器、出线侧电流互感器、接地开关、下部出线侧电压互感器手车、避雷器、零序互感器，4000A 40kA，作为进线使用，而母联等方案需要母线侧电流互感器，出线柜等方案需要母线侧电压互感器或接地开关，因此需要综合考虑各个方案的复杂程度，综合方案进行设计。结构设计需要根据一次方案把一次元件放置到位、母线走向定义清楚，还需要根据技术规范书要求，充分考虑如出线电缆高度是否有要求、出线侧电压互感器手车是否单独隔室带活门、风冷方式、单独泄压通道、后部采用封板还是门板、机械联锁什么要求等对结构的影响，系统性考虑开关柜的设计。
图2所示一款国外开关柜，开关柜采用落地式断路器手车，主母线品字形布置以减少开关柜高度，这样母线室上部可以安装母线接地开关或电压互感器手车，电压互感器手车可以与主母线连接作为母线侧电压量测，或者连接到出线电缆铜排上，作为电缆侧电压量测。该设计方案采用加长型触头盒设计，后面加长部位采用半导体接地涂层，用于安装穿心式电流互感器实现电流的量测。接地开关安装在触头盒下部。开关柜配备有顶部压力释放缓冲室。
图2 国外中压空气绝缘开关柜的设计方案
开关柜设计母线等带电元件之间的距离大小决定了开关柜的尺寸，国外客户一般接受热缩套管作为绝缘材料，净距大于热缩套管厂家技术规范要求的值即可，因此可以缩小相间及对地的净距。如3M公司生产的热缩套管BBTM 25KV规定的净距如表所示，如17.5kV采用BBTM热缩套管作为长方形母线绝缘，相间净距仅需要大于85mm，远小于国外60071-2标准规定的160mm空气净距。
图3所示典型应用方案设计布置图，小型化抽出式真空断路器布置在柜前中间位置，即有利于操作维护，又方便状态查看，人机交互关系优化，二次仪表室安装于前部上部，安装高度不易过高，曾有国外客户技术规范要求仪表门上按钮、旋钮等需要现场操作的元器件安装高度不大于1.8米，因此仪表室的高度不宜超过1.7米。后部上部母线室用于柜间主母线连接，柜后部下部为电缆室，方便电缆连接。
来源：会说电气
