10kV高压开关柜安全性能提升方法技术

本发明专利技术公开了一种10kV高压开关柜防爆安全设计提升方法，该方法包括：针对其内部短路电弧冲击过程，基于多物理场耦合的有限元计算方法，计算开关柜各隔离舱室的安全裕度值，针对安全裕度薄弱部位，在其内侧覆盖高分子复合耐火材料的方法来缓和、均衡短路电弧过程中薄弱部位所受冲击力，从而提升薄弱部位的安全裕度，进而提升隔离舱室整体的安全等级，为10kV高压开关柜的安全设计提供方法指导。本发明专利技术可在现有开关柜的防爆设计基础上，进一步提升开关柜的运行安全性。

【技术实现步骤摘要】
10kV高压开关柜安全性能提升方法
本专利技术涉及10kV高压开关柜防爆领域，尤其涉及一种由内部短路电弧引起的防爆安全性能提升方法。
技术介绍
随着电力系统配电网的快速发展，稳定、可靠的电能供应成为配电网的不断追求，10kV高压开关柜以其运行可靠、操作方便等特点，在配电网中被广泛使用。然而，由于操作不当或厂家制造工艺存在缺陷等问题易导致10kV开关柜发生内部短路电弧故障，引发爆炸事故。为了减小短路电弧事故引发的爆炸事故造成的二次伤害，开关柜大都采用分离舱室设计，每个独立舱室均配有独立的泄能通道。GB3906-2006把10kV开关柜内部短路电弧燃弧试验列为强制性试验，以此检验开关柜的安全性能是否达标。尽管10kV开关柜已有配套的安全设计和测试标准，但开关柜因爆炸引发的二次伤害事故仍时有发生。据统计，仅手车柜型式的开关柜，全国每年因短路电弧烧毁就多达200多面，多数造成了柜体破裂或柜门被冲开。可见，10kV开关柜内部短路电弧故障引发的爆炸事故仍不可忽视。目前，开关柜各隔离舱室的安全等级的提升方式主要通过对柜体、柜门和泄压通本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种10kV高压开关柜防爆安全设计提升方法，其特征在于，包括：在实际开关柜现有的防爆设计(隔离舱室分别加泄压板)的基础上，针对其内部发生短路电弧冲击过程，基于多物理场耦合的有限元计算方法，计算开关柜各隔离舱室的安全裕度值，针对安全裕度薄弱部位，在其内侧覆盖高分子复合耐火材料的方法缓和、均衡短路电弧过程中薄弱部位所受冲击力，从而提升薄弱部位的安全裕度，进行提升隔离舱室整体的安全等级。/n

【技术特征摘要】
1.一种10kV高压开关柜防爆安全设计提升方法，其特征在于，包括：在实际开关柜现有的防爆设计(隔离舱室分别加泄压板)的基础上，针对其内部发生短路电弧冲击过程，基于多物理场耦合的有限元计算方法，计算开关柜各隔离舱室的安全裕度值，针对安全裕度薄弱部位，在其内侧覆盖高分子复合耐火材料的方法缓和、均衡短路电弧过程中薄弱部位所受冲击力，从而提升薄弱部位的安全裕度，进行提升隔离舱室整体的安全等级。


2.根据权利要求1所述的10kV高压开关柜防爆安全设计提升方法，其特征在于,隔离舱室的安全裕度计算关键在于柜体和柜门安全裕度值，并以柜体、柜门二者安全裕度较小值作为整个舱室的安全裕度值。


3.根据权利要求1所述的10kV高压开关柜防爆安全设计提升方法，其特征在于，计算从短路电弧产生后，柜体(柜门)承受的应力σg(或压力Pg)最大点随时间变化曲线图，得到tmax时刻对应的σg(或Pg)；柜体(或柜门)材料能承受的极限断裂应力σj(或压力Pj)。计算柜体(或柜门)安全裕度由式(1)得到。





4.根据权利要求1所述的10kV高压开关柜防爆安全设计提升方法，其特征在于，所选择的高分子覆盖材料应满足：(1)具...

【专利技术属性】
技术研发人员：董盼，杨鑫，雷佳成，陈静雯，王延夫，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43