低壓配電柜基礎(chǔ)知識

1、低壓配電柜基礎(chǔ)知識低壓配電柜基礎(chǔ)知識 內(nèi)容內(nèi)容 q 低壓開關(guān)柜的定義,功能及分類 q 低壓開關(guān)柜的主要組成部分及基本結(jié)構(gòu) q 低壓開關(guān)柜的主要技術(shù)參數(shù) q 低壓配電系統(tǒng) q 常用低壓成套裝置介紹 q 基礎(chǔ)知識簡介 低壓開關(guān)柜的定義 一個或多個低壓開關(guān)一個或多個低壓開關(guān) 設(shè)備和與之相關(guān)的控制、設(shè)備和與之相關(guān)的控制、 測量、信號、保護、調(diào)測量、信號、保護、調(diào) 節(jié)等設(shè)備，由制造廠家節(jié)等設(shè)備，由制造廠家 負責完成所有內(nèi)部的電負責完成所有內(nèi)部的電 氣和機械的連接，用結(jié)氣和機械的連接，用結(jié) 構(gòu)部件完整地組裝在一構(gòu)部件完整地組裝在一 起的一種組合體。起的一種組合體。 低壓開關(guān)柜的功能及作用低壓開關(guān)柜的功能及

2、作用 v電能分配轉(zhuǎn)換電能分配轉(zhuǎn)換 v馬達控制馬達控制 v無功功率補償無功功率補償 v保護人身防止觸電保護人身防止觸電( (直接和間接接觸直接和間接接觸) ) v保護設(shè)備防止免受外界環(huán)境影響保護設(shè)備防止免受外界環(huán)境影響 低壓開關(guān)柜的三大重要標準：低壓開關(guān)柜的三大重要標準： qGB7251.1 低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第一部分：型式試驗和部分型式試驗成套設(shè)備 qIEC60439.1 低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第一部分：型式試驗和部分型式試驗成套設(shè)備 GB/T 15576-2008 低壓成套無功功率補償裝置 固定式:PC或MCC回路 低壓開關(guān)

3、柜分類 抽出式:PC或MCC回路 按結(jié)構(gòu)分：按結(jié)構(gòu)分： 按用途分：按用途分： 配電用:饋電柜 (PC:Power Center) 控制用:馬達控制柜 (MCC: Motor Control Center) 補償用:如無功功率補償柜 (電容器柜） 低壓開關(guān)柜分類 開關(guān)柜的基本結(jié)構(gòu)開關(guān)柜的基本結(jié)構(gòu) 定義：為保護人身和設(shè)備安全，將開關(guān)柜定義：為保護人身和設(shè)備安全，將開關(guān)柜 獨立劃分成幾個隔室的不同方式獨立劃分成幾個隔室的不同方式 隔室分類： q母線室：包括水平母線室與垂直母線室 q功能單元室(開關(guān)隔室) q電纜出線室：包括電纜室 q二次設(shè)備室 母線室母線室 電纜電纜 出線室出線室 功能單元功能單元

4、室室 二次室二次室 低壓開關(guān)柜的主要組成部分 q柜體：開關(guān)柜的外殼骨架及內(nèi)部的安裝、支撐件 q母線：一種可與幾條電路分別連接的低阻抗導(dǎo)體 q功能單元：完成同一功能的所有電氣設(shè)備和機械 部件（包括進線單元和出線單元） 柜體母線 功能單元 電纜出線 開關(guān)柜的主要技術(shù)參數(shù) 額定電流(通常同進線開關(guān)大小相同) 額定電壓/額定絕緣電壓(400/1000V) 進出線方式 額定短時耐受電流( Icw/1s) 柜體內(nèi)部功能區(qū)域的劃分(隔離方式) 外殼防護等級 安裝地點及方式 外形尺寸(同用戶現(xiàn)場面積有關(guān)) 顏色及表面處理 接地系統(tǒng) 上進上進 下進下進 側(cè)進側(cè)進 后進后進 進線進線 ( (插接式母線槽或電纜）方

5、式插接式母線槽或電纜）方式 上進線 下進線 側(cè)進線 后進線 前接線前接線后接線后接線 出線方式出線方式( (插接式母線或電纜插接式母線或電纜) ) 前出線（頂部或底部） 可以進行靠墻安裝 后出線（頂部或底部） 不可以進行靠墻安裝 母線的分類：母線的分類： 主母線(水平母線）: 連接一條或幾條配電母線和或進線和出線單元的母線 配電母線（垂直母線）： 框架單元內(nèi)的一條母線，它連接在主母線上，并由它 向 出線單元供電 配電配電 母線母線 主母線主母線 母線的基本要素：母線的基本要素： 母線的額定電流及規(guī)格(母線的載流量及橫截面) 母線的額定短時耐受電流Icw及額定峰值耐受電流Ipk Icw: 母線在

6、規(guī)定的試驗條件下,能安全承載的短時電流的 方均根值(通常為1秒) Ipk: 母線在規(guī)定的試驗條件下,能安全承載的峰值電流 Ipk=2.2 Icw 母線的表面處理 為達到某種要求，而對母線表面進行一定的處理，如鍍銀、鍍錫、鍍鎳等 功能單元分類功能單元分類 固定式固定式 ： 主電路的連接只能在開關(guān)柜斷電的情況下 進行接線和斷開 可移式（固定分隔式）：可移式（固定分隔式）： 主電路帶電的情況下亦可安全的從主電路 上斷開或接通，具有連接和移出位置 抽出式：抽出式： 主電路帶電的情況下亦可安全的從主電路 上斷開或接通，具有連接、試驗、分離、 移出位置 安裝地點及安裝方式安裝地點及安裝方式 安裝地點分類：

7、安裝地點分類： 室內(nèi)安裝 室外安裝 安裝方式分類：安裝方式分類： 靠墻安裝 離墻安裝 固定方式分類：固定方式分類： 螺栓固定 電焊固定 顏色及表面處理顏色及表面處理 每種柜型均有自己的標準推薦顏色 也可以按用戶的要求確定 表面處理 - 噴漆 - 環(huán)氧樹脂靜電粉末噴涂 區(qū)域變電站 380/220 V 10kV 220kV 10.5kV 變配電所 輸電網(wǎng)絡(luò) 輸電網(wǎng)絡(luò) 升壓變電站 升壓變電站水電廠 火電廠 中壓開閉所接線方式圖 環(huán)網(wǎng)線路的分支通常采用由負荷開關(guān) 或電纜插頭組成的專用環(huán)網(wǎng)配電設(shè)備。為避 免環(huán)式線路故障時影響整個電網(wǎng)和簡化繼電 保護，環(huán)式接線一般采用開環(huán)運行。環(huán)式接 線供電可靠性較高，目

8、前在城市配電網(wǎng)中應(yīng) 用越來越廣。 拉手環(huán)式 環(huán)網(wǎng)柜主接線 KWKWKWKWKWKWKWKW 低壓進線變壓器2低壓進線變壓器1 進線主開關(guān)1進線主開關(guān)2 聯(lián)絡(luò)開關(guān) 負載 負載 電動機回路 配電回路 單線圖示意單線圖示意 將若干個回路組合裝配成低壓開關(guān)柜 平面布置示意圖平面布置示意圖 主母線主母線 電容柜電容柜 抽屜功能單抽屜功能單 元馬達回路元馬達回路 抽出式斷路抽出式斷路 PCC柜柜MCC柜柜 MCC柜柜電容柜電容柜 垂直母線垂直母線 MCC柜柜 用途 GGD型交流低壓配電柜適用于變 電站,發(fā)電廠,廠礦企業(yè)等電力用戶 的交流50Hz,額定工作電壓380V,額 定工作電流1000-3150A的配

9、電系統(tǒng), 作為動力,照明及發(fā)配電設(shè)備的電能 轉(zhuǎn)換,分配與控制之用. 一、GGD型交流低壓配電柜 型號說明 柜體的防護等級為IP30,用戶也可根據(jù)環(huán)境的要求 在IP20IP40之間選擇. 結(jié)構(gòu)特點 GGD型交流低壓配電柜的柜體采用通用柜形式,構(gòu)架用8MF 冷彎型鋼局部焊接組裝而成,并有20模的安裝孔,通用系數(shù)高 GGD柜充分考慮散熱問題.在柜體上下兩端均有不同數(shù)量的 散熱槽孔,當柜內(nèi)電器元件發(fā)熱后,熱量上升,通過上端槽孔排 出,而冷風不斷地由下端槽孔補充進柜,使密封的柜體自下而 上形成一個自然通風道,達到散熱的目的 GGD柜按照現(xiàn)代化工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計的要求,采用黃金分割 比的方法設(shè)計柜體外形和各

10、部分的分割尺寸,使整柜美觀大方, 面目一新 柜體的頂蓋在需要時可拆除,便于現(xiàn)場主母線的裝配和 調(diào)整,柜頂?shù)乃慕茄b有吊環(huán),用于起吊和裝運 設(shè)計舉例 設(shè)計院系統(tǒng)藍圖變配電室設(shè)備平面布置圖 設(shè)計舉例 柜體平面布置開孔圖 系統(tǒng)圖 用途 GCK低壓抽出式開關(guān)柜(以 下簡稱開關(guān)柜)由動力配電中 心(PC)柜和電動機控制中心 (MCC)兩部分組成.該裝置適用 于交流50(60)HZ,額定工作電 壓小于等于660V,額定電流 4000A及以下的控配電系統(tǒng),作 為動力配電,電動機控制及照 明等配電設(shè)備 型號說明 二、 GCK低壓抽出式開關(guān)柜 n開關(guān)柜的頂部根據(jù)受電需要可裝母線橋 結(jié)構(gòu)特點 n整柜采用拼裝式組合結(jié)

11、構(gòu),模數(shù)孔安裝,零部件通用性 強,適用性好,標準化程度高 n柜體上部為母線室,前部為電器室,后部為電纜進出線 室,各室間有鋼板或絕緣板作隔離,以保證安全 nMCC柜抽屜小室的門與斷路器或隔離開關(guān)的操作手柄 設(shè)有機械聯(lián)鎖,只有手柄在分斷位置時門才能開啟 n受電開關(guān),聯(lián)絡(luò)開關(guān)及MCC柜的抽屜具有三個位置:接 通位置,試驗位置,斷開位置 用途 GCS型低壓抽出式開關(guān)柜使 用于三相交流頻率為50Hz,額定 工作電壓為400V(690V),額定電 流為4000A及以下的發(fā),供電系 統(tǒng)中的作為動力,配電和電動機 集中控制,電容補償之用.廣泛 應(yīng)用于發(fā)電廠,石油,化工,冶金, 紡織,高層建筑等場所,也可用

12、在大型發(fā)電廠,石化系統(tǒng)等自動 化程度高,要求與計算機接口的 場所. 型號說明 三、 GCS低壓抽出式開關(guān)柜 n抽屜高度的模數(shù)為160mm.抽屜改變僅在高度尺寸上變化, 其寬度,深度尺寸不變.相同功能單元的抽屜具有良好的 互換性.單元回路額定電流630A及以下 結(jié)構(gòu)特點 n框架采用8MF型開口型鋼,主構(gòu)架上安裝模數(shù)為E=20mm和 100mm的9.2mm的安裝孔,使得框架組裝靈活方便 n開關(guān)柜的各功能室相互隔離,其隔室分為功能單元室, 母線室和電纜室.各室的作用相對獨立 n水平母線采用柜后平置式排列方式,以增強母線抗電動力 的能力,是使主電路具備高短路強度能力的基本措施 n電纜隔室的設(shè)計使電纜上

13、,下進出均十分方便 n抽屜面板具有分,合,試驗,抽出等位置的明顯標志. 抽屜單元設(shè)有機械聯(lián)鎖裝置.1抽屜單元為主體,同 時具有抽出式和固定性,可以混合組合,任意使用 用途 MNS型低壓抽出式成 套開關(guān)設(shè)備(以下簡稱開 關(guān)柜)為適應(yīng)電力工業(yè)發(fā) 展的需求,參考國外MNS系 列低壓開關(guān)柜設(shè)計并加以 改進開發(fā)的高級型低壓開 關(guān)柜,該產(chǎn)品符合國家標 準GB7251,VDE660和 ZBK36001-89低壓抽出 式成套開關(guān)設(shè)備,國際 標準IEC439規(guī)定MNS型低 壓開關(guān)柜適應(yīng)各種供電, 配電的需要,能廣泛用于 發(fā)電廠,變電站,工礦企業(yè), 大樓賓館,市政建設(shè)等各 種低壓配電系統(tǒng) 三、 MNS低壓抽出式開

14、關(guān)柜 n結(jié)構(gòu)件通用性強,組裝靈活,以E=25mm為模數(shù),結(jié)構(gòu)及抽出式單 元可以任意組合,以滿足系統(tǒng)設(shè)計的需要 結(jié)構(gòu)特點 n框架為組合式結(jié)構(gòu),基本骨架由C型鋼材組裝而成.柜架的全部結(jié) 構(gòu)件經(jīng)過鍍鋅處理,通過自攻鎖緊螺釘或8.8級六角螺栓堅固連接 成基本柜架,加上對應(yīng)于方案變化的門,隔板,安裝支架以及母線功 能單元等部件組裝成完整的開關(guān)柜.開關(guān)柜內(nèi)部尺寸,零部件尺寸, 隔室尺寸均按照模數(shù)化(E=25mm)變化 n每一個柜體分隔為三個室,即水平母線室(在柜后部),抽屜小室 (在柜前部),電纜室(在柜下部或柜前右邊).室與室之間用鋼板或 高強度阻燃塑料功能板相互隔開,上下層抽屜之間有帶通風孔的 金屬板

15、隔離,以有效防止開關(guān)元件因故障引起的飛弧或母線與其 它線路短路造成的事故 nMNS型低壓開關(guān)柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計可滿足各種進出線方案要求:上進 上出,上進下出,下進上出,下進下出 n設(shè)計緊湊:以較小的空間容納較多的功能單元 結(jié)構(gòu)特點 n母線用高強度阻燃型,高絕緣強度的塑料功能板保護,具有抗故障 電弧性能,使運行維修安全可靠 n各種大小抽屜的機械聯(lián)鎖機構(gòu)符合標準規(guī)定,有連接,試驗,分離 三個明顯的位置,安全可靠 n采用標準模塊設(shè)計:分別可組成保護,操作,轉(zhuǎn)換,控制,調(diào)節(jié),測 定,指示等標準單元,可以根據(jù)要求任意組裝 n采用高強度阻燃型工程塑料,有效加強了防護安全性能 設(shè)計舉例 設(shè)計院系統(tǒng)藍圖 設(shè)計舉例

16、柜體平面布置開孔圖 系統(tǒng)圖 各種型號開關(guān)柜的區(qū)別 GCS,GCK,MNS,GGD開關(guān)柜區(qū)別 GGD是固定柜,GCK,GCS,MNS是抽屜柜. GCK柜和GCS,MNS柜抽屜推進機構(gòu)不同; GCS柜只能做單面操作柜,柜深800mm, MNS柜可以做雙面操作柜,柜深1000mm. 各種型號開關(guān)柜優(yōu)缺點 大體而言:抽出式柜較省地方,維護方便,出線 回路多,但造價貴;而固定式的相對出線回路少,占地 較多.如果客戶提供的地點太少,做不了固定式的要改 為做抽出式. GGD型交流低壓開關(guān)柜:該開關(guān)柜具有機構(gòu)合理,安裝維護 方便,防護性能好,分斷能力高等優(yōu)點,容量大,分段能力強,動 穩(wěn)定性強,電器方案適用性廣

17、等優(yōu)點,可作為換代產(chǎn)品使用. 缺點:回路少,單元之間不能任意組合且占地面積大,不 能與計算機聯(lián)絡(luò). GCK開關(guān)柜且具有分斷能力高,動熱穩(wěn)定性好,結(jié)構(gòu)先進 合理,電氣方案靈活,系列性,通用性強,各種方案單元任意組合 .一臺柜體,容納的回路數(shù)較多,節(jié)省占地面積,防護等級高,安 全可靠,維修方便等優(yōu)點. 缺點:水平母線設(shè)在柜頂垂直母線沒有阻燃型塑料功能 板,不能與計算機聯(lián)絡(luò). GCS低壓抽出式開關(guān)柜:具有較高技術(shù)性能指標,能夠適 應(yīng)電力市場發(fā)展需要,并可與現(xiàn)有引進的產(chǎn)品競爭.根據(jù)安 全,經(jīng)濟,合理,可靠的原則設(shè)計的新型低壓抽出式開關(guān)柜, 還具有分斷,接通能力高,動熱穩(wěn)定性好,電氣方案靈活,組 合方便

18、,系列性實用性強,結(jié)構(gòu)新穎,防護等級高等特點. 缺點: 動靜觸頭接插件接觸不緊密，易出現(xiàn)發(fā)熱、渦 流、松動。 MNS系列產(chǎn)品優(yōu)點: 設(shè)計緊湊:以較小的空間能合納較多的功能單元. 結(jié)構(gòu)通用性強,組裝靈活:以25mm為模數(shù)的C型型 材能滿足各種結(jié)構(gòu)形式,防護等級及使用環(huán)境的要求. 采用標準模塊設(shè)計:分別可組成保護,操作,轉(zhuǎn)換, 控制,調(diào)節(jié),指示等標準單元,用戶可根據(jù)需要任意選用組 裝. 技術(shù)性能高.主要參數(shù)達到當代國際技術(shù)水平. 壓縮場地.三化程度高,可大大壓縮儲存和運輸 預(yù)制作的場地. 裝配方便.不需要特殊復(fù)雜性 整體比較 Xl-21動力配電箱 XL-21系列動力配電箱適合工業(yè)與民 用建筑中做交

19、流頻率50Hz、電壓 500V及以下、三相四線電力系統(tǒng)的動 力配電和照明配電用。 型號說明 常用外形尺寸 600（W)*1700(H)*400(D) XX(R)M 配電箱配電箱 應(yīng)用范圍： 照明開關(guān)配電箱廣泛用于住宅、高級辦公樓、高級公寓、工礦企業(yè)、車間、廠房作為 單相二線、單相三線、三相四線、三相五線制供電系統(tǒng)中的戶內(nèi)照明配電及小型動力的 配電設(shè)備使用。 常用外形尺寸 400（W)*500(H)*200(D) 模數(shù)化終端組合配電箱 國產(chǎn)PZ30 施耐德天翼系列 配 電 干 線 系 統(tǒng) 圖 1.額定電壓 額定電壓為開關(guān)設(shè)備所在系統(tǒng)的最高電壓上 限。目前我國常用的電壓等級：目前我國常用的電壓等級

20、：220V220V、380V380V、6kV6kV、 10kV10kV、35kV35kV、110kV110kV、220kV220kV、330kV330kV、500kV500kV， 1000KV1000KV。 2.額定絕緣水平 衡量開關(guān)設(shè)備絕緣水平兩個非常重要指標： 額定短時工頻耐受電壓（1min）和額定雷電沖擊耐 受電壓。 電力行業(yè)標準比GB11022要求高些，電力行業(yè)標準 DL/T593還規(guī)定便于現(xiàn)場測量的空氣絕緣距離。 3.額定頻率 額定頻率的標準值為16.67Hz、25Hz、50Hz。 三相開關(guān)設(shè)備的額定頻率標準值為50Hz。 4.額定電流 開關(guān)設(shè)備的額定電流是開關(guān)設(shè)備在規(guī)定使用和性能條 件下能持續(xù)通過的電流有效值。如630A、1250A、3150A。 功能單元是以單元內(nèi)各主回路元件中具有最小額定電流 的元件的值，作為該單元的額定電流。 5.額定短時耐受電流（熱穩(wěn)定） 在規(guī)定使用和性能條件下，在規(guī)定的短時