KRU K-3（K-III）—— 可抽出单元更换（改造）

改造是对成套开关设备（KRU）及单面维护柜（KSO）进行现代化或局部重新设计，在保留既有母线、基础及电缆进线的同时，以现代方案替换老化、寿命到期的设备。
现代化的首要目标是磨损最严重同时也是最关键的部件 —— 油断路器。新的切换设备为带弹簧操动或电磁操动机构的真空或 SF₆ 断路器；与油断路器设计不同，它们无需常规换油维护，具有更高的开断能力与机械寿命（E2/M2 级），并将运行风险降至最低。也可进行更深入的（综合性）KRU 现代化：整体更换间隔，包括可抽出单元、活门机构、接地开关操动机构、门、继电器隔室，以及按要求更换电流互感器与二次回路端子排。
KRU 或 KSO 的可靠性与其切换设备的可靠性直接相关。此类现代化是应对老式断路器磨损并提高运行安全性（升级至 IEC 62271-200 时还包括内部电弧性能）的简单而经济的方式。
对既有电气设备进行改造，比购置新设备、为其安装开展设计与施工、并在更换期间补偿损失的供电更为经济；既有电缆走向得以保留。对寿命到期断路器的周期性检修与维护并不能保证供电可靠性，而间隔的其他部件并不总是需要更换。
典型更换场景：
使用适配套件在既有可抽出单元（KRU 或 KSO）上以新断路器替换老化、寿命到期的断路器，更新或更换联锁，并适配断路器的二次连接器；附加工作包括插接式触头的对准及行程与定值的校验。这是最经济的方案，但现场工期更长、劳动量更大。
连同断路器整体更换可抽出单元。此时新的可抽出单元与被更换者尺寸及连接接口完全一致，联锁保持兼容；调试仅限于常规检查。此方案明显更快、现场工作量最小；附加优势是可将带油（少油）断路器的旧可抽出单元留作备品。
更换为工厂预制模块，即所谓的「OneFit」—— 出厂即就绪的模块，带断路器，已实现机械与电气联锁、保护活门，以及将标准插接式动力触头适配到既有固定触座的系统。优势：
- 介电性能改善（更高耐受水平）；
- 按 IEC 62271-1 与 IEC 62271-100 进行型式试验；
- 模块机构可靠性提高，内部电弧风险降低。

技术数据

注：确切额定值与尺寸在间隔勘察、测量及断路器型号选定后最终确定。海拔 1000 m 以上的安装，绝缘水平及电流需采用修正系数。

用途与适用范围

用于 KRU K-3（K-III）的新型可抽出单元（WU）替换带油或少油断路器的原单元，在中压 6(10) kV、50 Hz 配电开关设备中提供现代水平的切换能力与安全性。应用包括工业设施配电变电站、城市与农村电网、中小型发电、矿山与油气、公用事业、交通与基础设施。改造在下列情况下有效：

• 老式断路器已达寿命终点，且无法保障可修复性/备件；
• 对保护与控制的选择性及可靠性提出更高要求；
• 必须提高用户供电可靠性类别；
• 设备需满足现代内部电弧试验及 IP 防护目标；
• 实施切换设备的远方控制与状态监测。

更换可抽出单元可保留既有母线、切换分段、电缆进线及基础框架，不影响户内变电站的建筑结构。确保与既有 K-3（K-III）联锁系统及标准接地开关兼容，单元「运行/试验/工作」位置亦然。

运行条件

K-3（K-III）可抽出单元按 6(10) kV 配电开关设备的标准运行条件设计：

• 环境分类：按 EN/IEC 60721-3-3（户内；按要求 —— 户外用 EN/IEC 60721-3-4）。依据所选配置与绝缘材料，典型运行温度范围为 -25…-40 °C 至 +40…+55 °C。
• 海拔：至 1000 m 无需降额；超过该海拔需对绝缘与电流额定值进行修正（在设计阶段处理）。
• 相对湿度：25 °C 时至 95 % 无凝露；如可能出现凝露，配置防凝露加热器与防潮措施。
• 污秽等级：2–3 级；对多尘/腐蚀性环境，采用密封、高耐久涂层、防腐处理及更高 IP 等级。
• 抗震耐受：至 MSK-64 烈度 8 度（特殊订货至 9 度），并对可抽出单元导轨与限位件进行结构验证。
• 过电压类别：与避雷器及极间、对地要求的冲击耐受水平兼容。

可抽出单元适用于自然或强制通风的房间。使用加热器防止凝露；按要求可提供选配的温湿度传感器并向 SCADA 发信号。

布置与设计特点

新型可抽出单元设计为与 K-3（K-III）导轨及止挡最大限度兼容的插入式功能模块。主要组件：

• 切换设备 —— 来自领先制造商的真空（或 SF₆，按项目）断路器。额定电流选项（630…1600 A，按要求至 2000 A）及开断电流（20…31.5 kA）；E2/M2 级；机械寿命至 3 万次循环。
• 单元框架 —— 焊接结构，刚度增强并自带导轨；提供精确的高度/深度对位、行程限制器、止挡及用于推入的千斤顶。
• 插接式触头系统 —— 适配既有 K-3（K-III）固定触座。触头为铜合金镀银；提供调整垫片与量具，用于校验「伸出量」与接触压力。
• 活门机构 —— 单元抽出时独立的双侧金属活门封闭相套管；可选升级为独立的「相 —— 地」双活门。
• 联锁 —— 机械与电气联锁装置：从钥匙传递到销编码；实现活门打开/推入状态下的合闸闭锁，仅允许断路器分闸且接地开关处于「分」时抽出。
• 二次连接器 —— 带编码的多针插头（64/80/110 触点）；迁移到现代触点系列时支持「插对插」更换而无需重新焊接。
• 操动机构 —— 标准为弹簧操动电动式，可选电磁式；就地/远方控制，「试验/工作/运行」位置微动开关。
• 绝缘 —— 耐电痕化环氧复合支持绝缘子；相间隔板；前面板处均压屏蔽。
• 选件 —— 位置传感器、触头磨损监测、操作计数器、机构振动诊断、内置电流互感器（如需）。

考虑热设计：保证断路器极柱及触头接点的散热；空气填充系数满足计算值；电流 ≥1250 A 时，优化单元上载流母排截面。

改造方案对比

安全

改造项目包含增强人员电气与机械安全的措施：附加屏板与相间隔板、联锁升级、带电显示装置（VPIS）的使用及钥匙传递锁的集成。按要求，柜体可按 IEC 62271-200 升级至内部电弧等级（IAC），AFL、AFLR 型式（前/侧/后），用于规定的电流与持续时间（如 20–31.5 kA，1 s）—— 前提是柜体具备结构条件（泄压通道、加强门与铰链、定向排气）。外壳 IP 等级按技术条件（典型为正面 IP31/41，活门关闭时隔室内 IP2X）。

制造方案

K-3（K-III）可抽出单元按所需电流与开断能力供货，可接受各品牌真空断路器（如 ABB VD4、Siemens 3AH、Schneider Electric Evolis/VA、Tavrida Electric、Eaton W-VACi 等）—— 取决于客户偏好、库存情况及区域服务支持。可选配置：

• 额定电压：6 或 10 kV（最高 7.2/12 kV）。
• 主回路额定电流：630/1000/1250/1600 A（按项目 —— 至 2000 A）。
• 短路开断电流：20/25/31.5 kA；热稳定耐受至 3 s，动稳定至峰值 80 kA（取决于断路器型号）。
• 断路器操动机构：弹簧操动电动式（标准），电磁式（按用户要求）。
• 辅助回路：110/220 V 直流、100/220 V 交流；经保护测控 IED 的「干触点」、Modbus/IEC-104 接口。
• 附加设备：单元上的测量电流/电压互感器、温度传感器、操作计数器、位置传感器、电弧光检测（光纤/压力）等。

标准符合性

设计制造遵循以下（六项最相关）标准的要求与试验方法：

1. IEC 62271-200 - 1 kV 以上且 ≤52 kV 金属封闭开关设备和控制设备。内部电弧等级（IAC：AFL/AFLR）。
2. IEC 62271-100 - 交流断路器（中压）。
3. IEC 62271-102 - 隔离开关和接地开关，含机构与联锁要求。
4. IEC 62271-1 - 中压开关设备和控制设备的通用技术要求。
5. IEC 60529 - 外壳防护等级（IP 代码）。
6. EN/IEC 60721-3-3 / EN/IEC 60721-3-4 - 固定使用的环境条件（户内/户外）。

文档

- 用于参与 KRU K-3（K-III）可抽出单元更换投标的初步技术文档。我们将按投标要求及询价单准备评估可制造性所需的信息。
- 用于在贵方设施制造 KRU K-3（K-III）可抽出单元的施工图纸、3D 模型及其他必要文档。如贵方不计划自制零件，我们将协助从合作车间寻源。最终装配与安装可在贵方工厂进行。
- 所有文档均可按项目要求及贵方设施的制造能力进行调整。
- 如变电站安装有其他制造商的设备，我们将为同类设备编制文档以补充既有设备。

为什么与我们合作

- 无需维持庞大的自有工程团队 —— 您获得一套中等级别工程师即可使用的完整文档集。 
- 无需制作样机 —— 我们的经验使批量生产批次得以成功启动。
- 按我们的文档作业时，贵方团队将获得 KRU K-3（K-III）可抽出单元更换各环节的咨询。

与承包商、制造商和投资者的合作

我们对与电气 OEM、机加工/装配车间及有意制造 K-3（K-III）可抽出单元与模块化改造方案的投资者合作持开放态度。可能的合作模式：

• 制造本地化 —— 在贵方场地按我们的设计文档生产框架、适配器、活门机构与零件；关键组件（触头组、连接器、联锁）集中供应。
• 机加工与涂装分包 —— 我们提供 2D/3D 模型、工艺要求及量具；贵方完成机加工、焊接、涂装与试验。
• 完整「套件组装」供货 —— 发运零件与组件；在我们监督下于最终用户现场完成最终装配与调试。
• 工程 + 制造 —— 全周期：K-3 间隔勘察、3D 扫描、设计文件包、制造、监理、调试及人员培训。

完整设计文件包及配套资料向项目与生产团队共享：DWG/DXF（AutoCAD）图纸、STEP/Parasolid 模型、SolidWorks 装配体、BOM、工艺卡片、二次接线图、连接器引脚表、触头对准与调试说明书、型式试验与例行试验协议。按用户要求 —— CNC 文件、预览用 3D-PDF、询价单，以及特定 K-3（K-III）型式的兼容性矩阵。

如需了解 KRU K-3（K-III）可抽出单元更换（改造）的更多信息，请联系： inbox@proekt-energo.com

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