低壓開關(guān)柜應(yīng)用手冊

1、 sSIVACON低壓開關(guān)柜 應(yīng)用手冊 2003SIVACON 低壓開關(guān)柜目錄頁數(shù)前言2優(yōu)點(diǎn)2技術(shù)數(shù)據(jù)3柜體設(shè)計(jì)4母線系統(tǒng)5安裝設(shè)計(jì)6斷路器設(shè)計(jì)6抽出式單元設(shè)計(jì)712目錄頁數(shù)固定安裝設(shè)計(jì)1314框架和外殼15內(nèi)部隔離形式16安裝細(xì)節(jié)1718應(yīng)用的例子182112概述SIVACON 低壓開關(guān)設(shè)備是經(jīng)濟(jì)實(shí)用的通過型式試驗(yàn)的低壓成套開關(guān)和控制設(shè)備 (圖3,用于電力工程、化學(xué)、石油和重工業(yè),也用于公共和私人建筑系統(tǒng)。它有優(yōu)越的實(shí)用性,并對(duì)人員和設(shè)備有高度的安全性。它可用于 6300A 以下的各級(jí)電網(wǎng):s 作為主開關(guān)板 (動(dòng)力控制中心或主配電板s 作為馬達(dá)控制中心 前言/優(yōu)點(diǎn)前言低壓開關(guān)設(shè)備是發(fā)電設(shè)備、

2、輸電設(shè)備 (電纜、高架線路、電能轉(zhuǎn)換設(shè)備和負(fù)載 (例如電動(dòng)機(jī)、電磁閥、啟動(dòng)器、加熱、照明和空調(diào)等設(shè)備 間的紐帶。低壓開關(guān)設(shè)備主要應(yīng)用于公共系統(tǒng)和工廠。圖 1: 在工廠中的典型低壓網(wǎng)絡(luò)開關(guān)設(shè)備應(yīng)有高可靠性、靈活性和運(yùn)行的安全性。在一個(gè)系統(tǒng)中的電能常常經(jīng)由主配電板和一些分配電板或馬達(dá)控制中心來分配。(圖 13 圖 3: SIVACON 低壓開關(guān)柜技術(shù)數(shù)據(jù)一覽表 1234 柜體設(shè)計(jì)圖 4: 柜體設(shè)計(jì)柜體設(shè)計(jì)柜體是按照模數(shù)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的,一個(gè)模數(shù) (1 M 間距為 175mm 。有效的器件安裝高度為 1750mm ,相當(dāng)于 10 個(gè)模數(shù),頂蓋和底座的高度為 1 x 1M + 50mm ,即為 225mm

3、 (見圖 5。每個(gè)柜體分成 4 個(gè)功能隔室:s 母線隔室s 器件隔室s 電纜/母線連接隔室s 橫向接線隔室在 400mm 深的柜體中,母線隔室在頂部;在 600mm 深的柜中,它在后部;在雙面操作系統(tǒng) (1000mm 深 和動(dòng)力控制中心(1200mm 深 中,母線隔室在中部。開關(guān)器件隔室安裝開關(guān)和輔助設(shè)備。電纜 /母線連接隔室在柜的右手側(cè)。而在斷路器設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)柜體中,它在開關(guān)器件的下面(圖 4。橫向接線隔室位于柜體前頂部,用于柜與柜的控制線連接。 母線系統(tǒng) 如果使用 N 母線的話,相母線 L1, L2 和L3 和 PEN 或 PE 母線在一起構(gòu)成開關(guān)柜的母線系統(tǒng)。一個(gè)或幾個(gè)配電母線和/或進(jìn)線和出

4、線可以連接到一個(gè)水平主母線上。根據(jù)需要主母線貫穿幾個(gè)柜子并可通過一個(gè)母連柜連接至另外一個(gè)主母線上。垂直配電母線與主母線連接,并為柜體內(nèi)的出線回路供電。在 400mm 深的柜體中 (圖 5a,主母線的相導(dǎo)體總位于柜體頂部;PEN (或 PE 和 N 導(dǎo)體則總位于底部。這時(shí),最大額定電流分別是 1965A (不通風(fēng)、2250A (通風(fēng);最大短路強(qiáng)度分別為 I pk = 110kA 或 I cw = 50kA 。在單面操作系統(tǒng)中,柜體深度為 600mm (圖 5b,主母線在開關(guān)器件隔室的后面;在雙面操作系統(tǒng)中,柜體深度為 1000mm (圖5c,它們位于兩個(gè)開關(guān)器件隔室之間 (中部。相導(dǎo)體可設(shè)置在頂

5、部或底部;PEN, PE 和 N 導(dǎo)體總位于底部。35C 時(shí),最大額定電流分別為 3250A (不通風(fēng) 和 3500A (通風(fēng);最大短路強(qiáng)度分別為 I pk = 250kA 或 I cw = 100kA 。在 1200mm 深的系統(tǒng)中 (動(dòng)力控制中心,(圖 5d 導(dǎo)體按雙面操作系統(tǒng)設(shè)置;相導(dǎo)體總位于頂部。在 35C 時(shí),最大額定電流分別為4850A (不通風(fēng) 和 6000A (通風(fēng);最大短路強(qiáng)度分別為 I pk = 220kA 或 I cw = 100kA 。圖 5: 主母線的位置及模數(shù)化 安裝設(shè)計(jì)根據(jù)需要選擇如下設(shè)計(jì):s 斷路器設(shè)計(jì)s 抽出式單元設(shè)計(jì)s 固定安裝設(shè)計(jì)斷路器設(shè)計(jì)大功率配電設(shè)備要

6、連接許多配電設(shè)備和負(fù)載。因此特別要求配電設(shè)備的可靠性和安全性。也就是說,“供電”、“母聯(lián)”和“饋電”功能單元必須能長期可靠工作。斷路器設(shè)計(jì)的部件應(yīng)滿足這些要求。斷路器柜有開關(guān)器件隔室、輔助設(shè)備隔室及電纜/母線連接隔室 (圖 7。輔助設(shè)備隔室在開關(guān)器件隔室的上面,電纜/母線連接隔室位于下面。電源由上方進(jìn)入這種排列結(jié)構(gòu)有點(diǎn)象鏡像。柜體的寬度由斷路器的額定電流確定。安裝設(shè)計(jì)/斷路器設(shè)計(jì)圖 7: 3WN 抽出式斷路器柜,額定電流 1600A3WN 斷路器設(shè)計(jì)抽出式或固定式的 3WN 斷路器用于進(jìn) 線供電、出線饋電和母聯(lián) (橫向和縱向。工作電流可顯示在控制面板上的液晶顯示器上,不需要電流表或電流互感器。

7、時(shí)間分級(jí)性的短路保護(hù) (最長可達(dá)到500ms 具有較高的短時(shí)載流能力,以確保開關(guān)柜部件的可靠工作,不受短路影響。短時(shí)分級(jí)控制保護(hù),在短路事故發(fā)生時(shí),經(jīng)過極短延時(shí) (50ms,保護(hù)發(fā)生作用 (與斷路器預(yù)置的延時(shí)時(shí)間無關(guān),開關(guān)柜在短路時(shí)所受的應(yīng)力和損害程度可減至最小。抽出斷路器有三個(gè)位置,可借助曲柄或軸機(jī)構(gòu)移動(dòng)位置,在連接位置,主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)是閉合的。在試驗(yàn)位置,輔助觸點(diǎn)閉合,在分離位置,主觸點(diǎn)和輔助觸點(diǎn)都斷開。機(jī)械聯(lián)鎖可使斷路器在從一個(gè)位置移到另一個(gè)位置的過程中一直處于斷開的狀態(tài),或者斷路器在兩個(gè)位置之間時(shí)不能閉合。斷路器總在門閉合后移動(dòng),實(shí)際位置可以通過一個(gè)信號(hào)開關(guān)進(jìn)行通訊。整套開關(guān)或抽出式

8、單元具有接地和短路保護(hù)功能。 抽出式單元設(shè)計(jì)抽出式單元設(shè)計(jì)的主要特點(diǎn)是可移動(dòng)性,容易在工作狀態(tài)下更換設(shè)備的組合,也就是說開關(guān)柜可無須斷電而進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。因此,抽出式單元設(shè)計(jì)主要用于電動(dòng)機(jī)控制和配電控制 (圖 8。抽出式單元饋電輸出的主電路和相關(guān)的輔助設(shè)備可以構(gòu)成一個(gè)抽出式功能單元,它可以方便的安裝在柜內(nèi)。 在一般情況下,所有的設(shè)備和可移動(dòng)部件在抽出式單元內(nèi)可受到保護(hù),抽出式單元后部的大量空間可安裝輔助器件。測量儀表、指示燈、按鈕等安裝在儀表盤上。在工作期間,像過載繼電器這類的整定是很容易的。 圖 8: 高裝容密度,每柜體可裝 40 個(gè)饋電單元圖 9: 尺寸為 1, 1/4 和 1/2 的抽出

9、式單元注意小型 (1/4 和 1/2 與通用型抽出式單元 (1, 2, 3 和 4 的區(qū)別 (圖 9。1 號(hào)通用抽出式單元的尺寸為一個(gè)模數(shù),其空間高度是175mm ,使用小型抽出式單元適配板可以安裝 4 個(gè) 1/4 號(hào)的小型抽出式單元或 2 個(gè) 1/2 號(hào)的小型抽出式單元。柜子最多可安裝 10 個(gè) 1號(hào)抽出式單元或 40 個(gè) 1/4 號(hào)小型抽出式單元。 圖 10: 抽出式單元的操作原理移動(dòng)式隔離接插系統(tǒng)抽出式單元的主電路和輔助電路裝有移動(dòng)式隔離接插系統(tǒng)、在抽出式單元輸入和輸出兩側(cè)有插頭。用手動(dòng)曲柄可將這些插頭從抽出式單元移出與柜中固定插頭嚙合,小型抽出式單元隔離接插系統(tǒng)向上移動(dòng)與小型抽出式適配

10、板連接。注意圖 10 抽出單元在連接、分離、試驗(yàn)位置時(shí)的區(qū)別。在連接位置時(shí),主插頭和輔助插頭閉合;在分離位置時(shí),它們是斷開的;在試驗(yàn)位置時(shí),主插頭斷開,輔助插頭閉合,接通輸入控制電源,可試驗(yàn)抽出式單元空載 (冷態(tài) 狀態(tài)下某些功能。在三種位置時(shí),抽出式單元的門是關(guān)閉的,它與開關(guān)柜有機(jī)械聯(lián)鎖。這樣保證最佳的人身安全,系統(tǒng)的防護(hù)等級(jí)不變。從連接位置到試驗(yàn)位置或者從試驗(yàn)位置到連接位置都要通過斷開位置,確保所有插頭斷開。誤動(dòng)作保護(hù)當(dāng)主斷路器“閉合”時(shí),每個(gè)抽出式單元中的綜合誤動(dòng)作保護(hù)有效地防止隔離插頭移動(dòng) (鑰匙不能插到孔內(nèi) (圖 11。圖 11: 誤動(dòng)作保護(hù),主開關(guān)在“合”位置時(shí),隔離插頭不能移動(dòng)。

11、抽出式單元的當(dāng)前位置在儀表盤上清楚地指出。輔助報(bào)警開關(guān)可給出信號(hào)“斷開”(AZNV,“試驗(yàn)”(Test,“斷開和試驗(yàn)”(AZNV, TEST。在隔室中的報(bào)警開關(guān) (S21 是常閉限位開關(guān),在抽出式單元中, S20 是常開限位開關(guān)。它們受抽出式單元的主隔離插頭控制 (圖12。圖 12: 主回路和輔助回路插接電路和位置圖 圖 13: 安裝在柜體左側(cè)的具有電弧故障防護(hù)的接插母線系統(tǒng)垂直配電母線(接插母線由 L1, L2, L3 相母線構(gòu)成的垂直接插母線,在柜體左手側(cè),具有防接觸插入孔 (圖 13。垂直的 PE 和 N 母線分別在柜的右手側(cè),裝在帶有可變電纜架的 400mm 寬的電纜連接隔室中。額定電

12、流 電纜饋電熔斷型抽出式單元尺寸額定電流 電纜饋電非熔斷型抽出式單元尺寸*3VU13 短路保護(hù)極限為 50kA圖14 功率額定值 熔斷型電機(jī)饋電的抽出式單元尺寸 圖15功率額定值非熔斷帶過載繼電器饋電的抽出式單元 一類配合 二類配合 圖 16 固定安裝設(shè)計(jì) 某些應(yīng)用場合,例如在建筑安裝系統(tǒng)中,沒有必要在不斷電情況下更換器件,即使短時(shí)停電更換器件也不會(huì)花費(fèi)額外費(fèi)用。在這種情況下,固定安裝設(shè)計(jì) (圖 17 具有極高的可靠性和很好的經(jīng)濟(jì)性與足夠的靈活性,這是由于采取了如下措施:s 模塊化功能單元可任意組合s 開關(guān)設(shè)備斷電后,很容易地更換功能單元s 安裝在側(cè)面的垂直柜體母線能縮短改裝時(shí)間和停電時(shí)間s

13、可按要求增加元件和重新劃分隔室模塊化功能單元由于模塊化功能單元通用性強(qiáng),安裝簡便,故可根據(jù)負(fù)載變化的需求,安裝功能單元以滿足新的負(fù)載要求 (圖 18。根據(jù)需要除了用開關(guān)器件及其組合裝配分框架,在柜體中也可根據(jù)需要組合功能單元。功能單元可掛插在現(xiàn)有孔中,并用螺栓固定。這種固定方法不復(fù)雜,“一人裝配”即可。垂直配電母線 (柜體母線垂直柜體母線的相導(dǎo)線 L1, L2, L3 安裝在柜的左側(cè),由于提供了許多連接附件,不需要再鉆連接孔。可在柜的頂部或底部進(jìn)行母聯(lián)和線路分組連接,這種連接方法易于操作和檢查。透明的防電擊損害保護(hù)罩,提供了極高的人身安全防護(hù)等級(jí),可進(jìn)行可視檢查。 垂直的 PE, PEN 和

14、N 母線在柜的右手側(cè),裝在帶有可變電纜支架最大為 400mm 寬的電纜連接隔室中。圖 17: 可變的固定安裝設(shè)計(jì)圖 18: 熔斷器保護(hù)的模塊化功能單元,45kW條型開關(guān)器件條型開關(guān)器件可以節(jié)省柜體內(nèi)電纜饋電Array的安裝空間,它們特別適用于緊湊的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) (圖 19。條型開關(guān)器件輸入側(cè)為插入式,適用于630A 以下的電纜饋電:s熔斷器模式s熔斷器式隔離開關(guān) (單斷點(diǎn)s熔斷器式隔離開關(guān) (雙斷點(diǎn)帶或不帶固態(tài)熔絲監(jiān)測器s隔離開關(guān)單斷點(diǎn)或雙斷點(diǎn)條形開關(guān)在斷開的狀態(tài)下,更換熔斷器。拉動(dòng)垂直手柄可以控制開關(guān)。模塊化的設(shè)計(jì)可在工作條件下快速安裝和更換條型開關(guān)器件。條型開關(guān)器件的高度為 50mm, 100

15、mm或 200mm。一個(gè)柜可以安裝 35 個(gè)條型開關(guān)電器。垂直配電母線 (接插母線垂直接插母線的相導(dǎo)體 L1, L2 , L3 安裝在柜的后部,并可增裝電擊保護(hù)附件。垂直的 PE, PEN 和 N 母線在柜的右手側(cè),在裝有可變電纜支架的最大 400mm 寬的電纜連接隔室中。圖 19: 條型開關(guān)器件柜Array圖 20: 條型開關(guān)器件的額定電流和安裝尺寸 圖 23: 柜的尺寸和平均重量圖 22: 后裝母線框架圖 21: 上裝母線框架 框架和外殼鍍鋅的 SIVACON 柜架采用實(shí)心墻設(shè)計(jì),它能保證柜與柜之間可靠地隔離,外殼采用粉末噴涂鋼板 (圖 21 和 22。柜的正面可根據(jù)需要和類型安裝一個(gè)門或

16、幾個(gè)門。門采用 2mm 厚的粉末噴涂鋼板,可以右開門或左開門(門安裝在架上。加載彈簧式門鎖可以防止門自動(dòng)打開,當(dāng)發(fā)生弧故障時(shí),確保柜內(nèi)安全均壓。防護(hù)等級(jí)(防止外部物體/水的浸入和人身安全通風(fēng)和不通風(fēng)的柜體是有區(qū)別的。通風(fēng)的柜體在門和頂部裝有開孔,防護(hù)等級(jí)和工作區(qū)域有關(guān),分別達(dá)到 IP 20/21 或IP 40/41。不通風(fēng)柜的防護(hù)等級(jí)可達(dá)到 IP 54。電纜室的防護(hù)等級(jí)一般為 IP 00 或 IP 40。柜的尺寸和平均重量 內(nèi)部隔離形式內(nèi)部隔離形式 按照 DIN VDE 0660 Part 500, 7.7 (圖 25根據(jù)需要,功能隔室可按下表劃分: 圖 25: 符合 DIN VDE 0660

17、 Part 500/EN 60 439-1/IEC 439-1 的內(nèi)部隔離形式圖 24 安裝細(xì)節(jié)運(yùn)輸單元為了運(yùn)輸,將幾個(gè)開關(guān)柜組成一個(gè)運(yùn)輸單元,最大長度為 2400mm 。 包裝箱比運(yùn)輸單元長出 200mm ,高出190mm 。包裝箱深度尺寸如下:地板穿孔 開關(guān)柜的地板穿孔是為了引入電纜進(jìn)行連接或從下面引入電源線 (圖 28。圖 28: 地板穿孔圖 27母線在上部時(shí),兩個(gè)運(yùn)輸單元的主母線用連接片由螺栓連接在一起。母線在后部時(shí),母線由連接元件連接在一起。安裝柜深 400mm 和 600mm:s 靠墻安裝或s 地面安裝柜深 1000mm 和 1200mm:s 地面安裝開關(guān)柜和其它物體間必須保持下面

18、規(guī)定的最小電氣間隙:開關(guān)柜頂面和側(cè)面與其它物體的最小間隙為400mm 。圖 26操作和維修通道SIVACON 低壓開關(guān)柜的所有門應(yīng)當(dāng)這樣選擇安裝,即門關(guān)閉的方向與發(fā)生緊急情況時(shí),人員逃逸的方向一致。如果不是這樣安裝,考慮門開時(shí),還必須有一個(gè)至少為500mm 的通道 (圖 29。一般情況,要考慮門的寬度。門打開角度不能小于 90 (在斷路器設(shè)計(jì)和固定安裝設(shè)計(jì)方案中,最大門的寬度為 1000mm。在柜體后門板關(guān)閉情況下,至少需有500mm 寬的維修通道。如果用鏟車安裝斷路器,那么通道的寬度必須與鏟車的尺寸相適應(yīng)。圖 29: 開門后減少了通道的空間圖 30 應(yīng)用的例子下面柜體配置是 SIVACON

19、供貨范圍的例子 (圖 31-34。根據(jù)不同的技術(shù)參數(shù)、實(shí)施要求、裝配的組件情況、查詢所需柜體的數(shù)量及價(jià)格。 選擇數(shù)據(jù)(接圖 33 到 34 應(yīng)用的例子 抽出柜 內(nèi)容說明 全部抽出式單元 設(shè)備如下: 主開關(guān) 三相接觸器 過載繼電器 2X 偶合繼電器 N 型小型繼路器 開按鈕 關(guān)按鈕 指示燈 (開 指示燈 (關(guān) 燈試驗(yàn) 熔斷設(shè)計(jì) 1 2 3 4 5 6 7 1000 1 2 3 4 5 6 7 1 2 3 4 5 6 7 1000 條型柜 (插入 內(nèi)容說明 全部為單斷刀熔開關(guān)和輔助開關(guān) 所有饋電輸出單相電流表 1 2 3 4 5 6 7 4 x 直接接觸器 2 x 直接接觸器 4 x 可逆接觸器 2 x 可逆接觸器 1 x 直接接觸器 1 x 星三角接觸器 1 x 星三角接觸器 柜體部分 備用隔室，一個(gè)組件 (不記 非熔斷設(shè)計(jì) 4 x 直接接觸器 2 x 直接接觸器 4 x 可逆接觸器 2 x 可逆接觸器 1 x 直接接觸器 1 x 星三角接觸器 1 x 星三角接觸器 柜