高电压开关在配电系统中承担着电力设备的控制与保护功能，对电力系统的安全运行具有非常重要的作用。10kV配电房在现代电网建设的过程中较为常见，采用的高低压开关数量较多、类型较为复杂，因此需要展开对10kV配电房高低压开关选择的有效研究。同时，合理选择开关设备，并对其的运行进行有效的保护，可以为电网的运行提供稳定可靠的电力供应，并有效降低停电和10kV配电房设备损坏的风险，对于提升配电系统的能效，减少电力故障引起的损失具有重要的作用。
一、10kV配电房高低压开关的主要类型和选择标准
（一）高压开关
10kV配电房高压开关选择的过程中，总体需要保证额定电压应符合10kV系统的要求，并且能够承受正常工作时的额定电流。通常可以将高压开关的最高电压设置为10kV配电房额定电压的115%作为基准值。同时，根据开关操作可靠性和稳定性要求，确定合闸速度、分闸速度、接触器的动态和静态特性等电气性能，满足配电系统的负荷需求和故障条件下的安全运行要求[1]。在实际的高压开关类别选择过程中，10kV配电房专业变压器容量小于800kVA，干式变压器容量小于1250kVA的情况下，可以重点关注负荷开关柜的高压开关选择，有效提升电力系统的稳定性。而在大于该数值的情况下，则需要重点关注高压开关的控制，并根据配电系统的实际运行情况，合理设计多个配电房并使用断路器柜进行有效的保护，提升系统的安全性与可靠性。
1.断路器
断路器作为主要的高压开关装置，用于控制和保护10kV高压侧的设备和线路。通过操作断路器，可以实现对电路的分离、合闸以及过载和短路保护。同时，较为先进的断路器，可以监测电路中发生的故障情况，如过载和短路，并迅速切断故障区域，以保护设备和线路安全。在排除故障后，断路器可以重新合闸电路，现阶段主要有空气、SF6、真空、油浸等断路器可供使用。
（1）空气断路器使用空气作为灭弧介质，具有较强的安全性和短路能力，可以承受、切断高强度的短路电流，防止短路电流引发的问题，能够在正常操作和过载短路故障情况下切断和合闸电路，同时可以应用在各种环境下，具有较强的适用性。在选择的过程中，除去额定电压、电流等参数的要求，还需要考虑空气断路器的短路容量和负载性能，确保在发生故障时能够迅速切断电路，并承受并灭弧相应的短路电流，保证其在额定的负载以及短暂的过载状态下，能够充分发挥作用。
（2）SF6断路器使用六氟化硫作为绝缘与灭弧介质。由于SF6气体的绝缘灭弧能力较强，可以有效阻止闪络、击穿的现象，并消耗灭弧能量，因此具有较强的安全性、可靠性。同时，设备的体积较小，在10kV配电房中的应用范围更广。在选择的过程中，需要在保证符合额定电压、电流要求的同时，综合平衡SF6断路器的性能与价格，保证良好的成本效益，以满足实际的要求[2]。
（3）油浸断路器使用有绝缘性能的油作为灭弧介质，从而保证系统切断、合闸的快速可靠。绝缘油可承受的短路电流强度较高，在切断后能保持良好的绝缘性能，并具有较强的使用寿命。但同时也会出现绝缘油的泄露现象。此外，油浸断路器的体积相对较大，维护难度较大，因此在现代10kV配电房中较为少见。但若需要使用油浸断路器时，需要确保油浸断路器的维护到位，并计算油浸断路器的启动时间，避免启动延迟带来的不良影响。
（4）真空断路器使用真空作为灭弧介质，绝缘性能较强，能够有效防止可能出现的闪络或击穿现象。作为断路器在使用的过程中，具有较高的可靠性。但是与其他类型的断路器相比，真空断路器的成本较高，同时对操作环境的要求较高，尤其是在湿度、温度和海拔等方面。因此，需要谨慎对待真空断路器的使用。若需要在10kV配电房中配备真空高压断路器的情况下，在考虑额定电压、电流等参数的同时，还需要综合考虑配电房所在的位置、运行的环境等要求，以保证真空断路器的有效工作。
2.负荷开关
负荷开关主要用于控制和保护电力系统中的负荷电流，现阶段较为常用的有SF6、真空、三工位负荷开关。SF6、真空负荷开关的工作原理与断路器有较多相同之处。在选择的过程中，可以根据10kV配电房系统的电压等级与负荷容量的需求进行选择，确保符合开关的型号、额定参数符合操作、控制的要求。并选择具备可靠性高、质量优良的品牌和型号的SF6负荷开关，以确保其长期的稳定运行和使用寿命。而三工位负荷开关拥有三个固定位置的开关，可以同时具备三个状态，通常是打开、关闭和中间位置，常用于控制电路的操作和切换。这一特点使其可以实现不同状态和电路之间的切换。比如通过手动转动，通过摇杆或旋钮进行控制，调整其的工作状态，一旦转到某个固定位置，三工位负荷开关能够可靠地保持在该位置，不会轻易被意外操作改变。在选择的过程中，按照系统控制电压、电流要求进行选择的同时，还需要考虑到设备的操作方式以及安装尺寸和连接方式。根据三工位负荷开关的安装位置和空间限制，选择合适的尺寸和连接方式，确保安装牢固可靠。
3.熔断器组合
熔断器组合是一种将多个熔断器组合在一起，以实现对电路的更可靠保护的装置。熔断器组合通常由不同额定电流和断路容量的熔断器组成，以适应不同电路的要求。在10kV配电房中，通常会使用串联、并联熔断器组合发挥良好的保护作用。在极少数情况下，需要使用航天式熔断器组合提升系统的可靠性。串联熔断器组合由多个熔断器按照相应的额定电流顺序串联组合而成。每个熔断器的额定电流按照负荷的特点依次增大，以实现不同负荷条件下的过载保护。并联熔断器组合由多个熔断器按照相应的额定电流并联组合而成。每个熔断器具有相同的额定电流，通过并联操作以提供更高的断路容量和短路保护能力。航天式熔断器组合是一种特殊的熔断器组合，采用多个熔断器以并联和串联的方式组成。它具有更高的断路容量和更精确的保护特性，常用于对要求较高的电路进行保护，如航空航天等领域。在选择的过程中，需要根据保护的要求、特性进行合理的选择和连接，并综合考虑过载和短路两种保护需求，以实现对10kV配电房负荷的全方位保护。
（二）低压开关
在10kV配电房中，低压开关通常用于控制配电房中的不同电路，可以将电力系统分成多个段落，实现对各个区域电路的分开控制，以便于进行故障定位、检修和维护等操作。同时，可以利用低压开关调整电路的负载大小，通过打开或关闭低压开关，可以控制供电给不同设备或区域的电流大小，以满足不同负荷需求[3]。在低压线路保护方面，低压开关检测电流异常、短路和过载等故障情况，并迅速切断电路，以防止故障扩大和损坏其他电器设备。而低压开关的额定电压通常需要等于线电压，并按照10kV配电房的设计标准，确保低压开关的额定电流符合要求。而在具体的保护过程中，低压开关需要使用二段与三段式的保护，从而提升配电房运行的安全性。
1.A类断路器
A类路由器广泛应用于低压电力系统中，用于控制电路的供电、断电和保护，可以在过载长延时短路瞬间发挥良好的保护作用。A类断路器在正常运行和短路故障发生时，能够保证人身安全，不会引起额外的损害。此类开关具备良好的绝缘性能和安全性，能够可靠地切断电流并消耗灭弧能量。同时，A类断路器可以实现对电路的供电和断电控制，如手动或电动操作开关，实现电路的打开和关闭。在选择的过程中，根据线路的额定电流电压选择A类断路器。同时，若在低压出线侧存在电抗值较大、二相短路问题时，应当优先选择A类断路器， 从而避免二相故障带来的影响，并减少跳闸情况的发生几率。
2.B类断路器
B类断路器通常用于短路短延时保护的过程中，可以发挥瞬动保护的作用。在根据线路参数进行选择的同时，还需要考虑到B类断路器在瞬动保护过程中的短时耐受电流，从而提升保护的可靠性。通常情况下，B类断路器在10kV配电房中的应用较为常见，可以根据高压端选择的熔断器组合来选择B类断路器，以保证良好的保护效果。比如，高压端熔断器组合熔断时间大于20ms的情况下，应当优先选择B类断路器，以实现对系统和设备的有效保护。
二、10kV配电房高低压开关的保护
（一）重视短路电流的计算
计算短路电流有助于优化低压开关的配件等级，提升系统保护的安全性与可靠性。在计算短路电流的过程中，可以确定配电设备所需的保护装置的额定电流和短路能力。保护装置的额定电流应大于预计的短路电流，以确保在发生故障时能够可靠地切断电源，并提供必要的保护。在此基础上，利用短路电流计算评估短路故障对配电设备的影响和可能出现的损坏风险。通过计算得出的短路电流值，与设备的额定短路能力进行比较，可以判断设备是否能够承受短路故障引起的电流冲击，或者需要对设备进行升级或更换。此外，计算短路电流有助于确保10kV配电系统的稳定性和可靠性。合理选择设备参数、配置保护系统等，可以有效控制短路电流，并快速切断故障电流，以减少故障对系统造成的不利影响，提高系统的运行质量和可靠性[4]。
（二）发挥高低压开关的协同作用
高低压开关的协同作用，可以有效确保配电房运行的安全性与稳定性，在管理的过程中应当采取统一控制的方式。首先，使用统一的控制系统或者智能监控设备，协调配电方高低压开关的动作，以提升操作的便利性和系统的可管理性。其次，需要使用级联保护装置进行有效的连接，在实现信号传递与协同动作的同时，可以在检测到故障信号的情况下，利用级联保护装置触发高低压开关的协调动作，从而快速切除故障，提供可靠的保护。同时，还应当设置回路中断装置，在某个环节发生故障时，可以切断相关的回路，有效减少故障的扩大现象，使其他设备和电气线路能够正常运行。此外，应当配备检测与通信设备，及时获取高低压开关重要的电气参数和状态信息，并使用通信网络和中控室对系统运行状态进行监控，展开有效的故障分析与诊断，预防相关问题带来的影响。
（三）遵守高低压开关选择原则
为了保证高低压开关能够充分发挥良好的作用，在进行保护的过程中，需要遵守高低压开关的选择原则。高压开关通常适用于10kV以上的电压等级，低压开关则通常用于400V以下的电压等级。确保开关的选用能够满足电源系统的电压要求，并根据系统的复合类型、容量和特性来选择匹配的高低压开关，以满足配电房使用的具体要求。
三、结语
综上所述，10kV配电房的建设过程中，需要充分重视高低压开关的选择与保护，根据实际的使用需求选择不同的开关类型，并确定开关的参数，以满足配电房建设的具体要求。提升配电房运行的稳定性与安全性，为电网的建设与发展打下良好的基础。
参考文献：
[1]程辉丽.10kV配电房高低压开关选择与保护分析[J].电子元器件与信息技术,2023,7(05):235-238.
[2]陈敏敏.试分析10kV配电房高低压开关选择与保护[J].电器工业,2023(04):62-65.
[3]沈凯.10kV配电房高低压开关选择与保护分析[J].工程建设与设计,2020(22):53-54.
[4]俞海莺.10kV配电房高低压开关选择与保护分析[J].产业创新研究,2019(03):121-122.
