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开关柜内部短路燃弧缓冲室泄压效果分析

开关柜内部短路燃弧故障时有发生，其产生的高温和高压力（热-力）效应严重威胁周围工作人员、设备和建筑物的安全，泄压通道作为释放过压力的关键部位，其安全可靠快速开启对降低燃弧故障的影响至关重要。针对现有泄压通道的不足，提出了优化设计方法，通过在开关柜顶部加装缓冲室、并降低泄压盖开启压力来减弱燃弧过压力对柜体的冲击。为了验证缓冲室的泄压效果，基于L-C振荡回路，开展了模拟开关柜电缆室内部短路燃弧试验，对全封闭（泄压盖闭合）、泄压盖正常开启和安装全封闭缓冲室条件下隔室内部的相对压强（压力升）进行了测量，并采用小波软阈值去噪方法对测量波形进行平滑处理，具体结果如图1所示。安装缓冲室后，隔室内部压力升的上升速率明显减缓，最终峰值约为30 kPa，与全封闭条件下相比，压力升峰值下降了35%左右。虽然与泄压盖正常开启相比，压力升的最终峰值并未减小，但燃弧初期（泄压盖开启前）压力升上升速率明显减小，由原来的1.15 kPa/ms下降至0.77 kPa/ms左右，约下降了33%。因此，安装缓冲室后，可降低隔室内部压力升的上升速率，减小燃弧初期过压力对柜体的冲击作用，从而提高燃弧故障的防护效果。