低壓配電柜相關(guān)知識(shí)詳解 全球電氣資源文章

發(fā)布時(shí)間：2021-02-23 15:51:00

配電柜的主要作用是為下一級(jí)配電點(diǎn)或各個(gè)用電點(diǎn)進(jìn)行配電，即將電能按要求分配于各個(gè)用電線路。配電柜的一大用途是便于分片或是分類配置電源。當(dāng)線路出現(xiàn)故障時(shí)，配電柜有利于控制故障范圍，方便維修工作人員快速找出故障點(diǎn)，并及時(shí)加以排除，以保障人們的正常用電。本期專題對(duì)配電柜的相關(guān)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納、總結(jié)，供大家參考。

配電柜的分類

（1）按供電系統(tǒng)的要求分類

1）一級(jí)配電設(shè)備，統(tǒng)稱為動(dòng)力配電中心。它們集中安裝在企業(yè)的變電站，把電能分配給不同地點(diǎn)的下級(jí)配電設(shè)備。這一級(jí)設(shè)備緊靠降壓變壓器，故電氣參數(shù)要求較高，輸出電路容量也較大。

2）二級(jí)配電設(shè)備，是動(dòng)力配電柜和電動(dòng)機(jī)控制中心的統(tǒng)稱。動(dòng)力配電柜使用在負(fù)荷比較分散、回路較少的場(chǎng)合；電動(dòng)機(jī)控制中心用于負(fù)荷集中、回路較多的場(chǎng)合。它們把上一級(jí)配電設(shè)備某一電路的電能分配給就近的負(fù)荷。這級(jí)設(shè)備應(yīng)對(duì)負(fù)荷提供保護(hù)、監(jiān)視和控制。

3）末級(jí)配電設(shè)備總稱為照明動(dòng)力配電柜。它們遠(yuǎn)離供電中心，是分散的小容量配電設(shè)備。

（2）按結(jié)構(gòu)特征和用途分類

1）固定面板式開(kāi)關(guān)柜，常稱開(kāi)關(guān)板或配電屏。它是一種有面板遮攔的開(kāi)啟式開(kāi)關(guān)柜，正面有防護(hù)作用，背面和側(cè)面仍能觸及帶電部分，防護(hù)等級(jí)低，只能用于對(duì)供電連續(xù)性和可靠性要求較低的工礦企業(yè)，作變電室集中供電用。

2）防護(hù)式（即封閉式）開(kāi)關(guān)柜，指除安裝面外，其它所有側(cè)面都被封閉起來(lái)的一種低壓開(kāi)關(guān)柜。這種柜子的開(kāi)關(guān)、保護(hù)和監(jiān)測(cè)控制等電氣元件，均安裝在一個(gè)用鋼或絕緣材料制成的封閉外殼內(nèi)，可靠墻或離墻安裝。柜內(nèi)每條回路之間可以不加隔離措施，也可以采用接地的金屬板或絕緣板進(jìn)行隔離。通常門(mén)與主開(kāi)關(guān)操作有機(jī)械聯(lián)鎖。另外還有防護(hù)式臺(tái)型開(kāi)關(guān)柜（即控制臺(tái)），面板上裝有控制、測(cè)量、信號(hào)等電器。防護(hù)式開(kāi)關(guān)柜主要用作工藝現(xiàn)場(chǎng)的配電裝置。

3）抽屜式開(kāi)關(guān)柜。這類開(kāi)關(guān)柜采用鋼板制成封閉外殼，進(jìn)出線回路的電器元件都安裝在可抽出的抽屜中，構(gòu)成能完成某一類供電任務(wù)的功能單元。功能單元與母線或電纜之間，用接地的金屬板或塑料制成的功能板隔開(kāi)，形成母線、功能單元和電纜三個(gè)區(qū)域。每個(gè)功能單元之間也有隔離措施。抽屜式開(kāi)關(guān)柜有較高的可靠性、安全性和互換性，是比較先進(jìn)的開(kāi)關(guān)柜，目前生產(chǎn)的開(kāi)關(guān)柜，多數(shù)是抽屜式開(kāi)關(guān)柜。它們適用于要求供電可靠性較高的工礦企業(yè)、高層建筑，作為集中控制的配電中心。

4）動(dòng)力、照明配電控制箱。多為封閉式垂直安裝。因使用場(chǎng)合不同，外殼防護(hù)等級(jí)也不同。它們主要作為工礦企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的配電裝置。

配電柜的組成和作用

配電屏主要由進(jìn)線柜、出線柜、電容器柜、計(jì)量柜等組成。

進(jìn)線柜：又叫受電柜，是用來(lái)從電網(wǎng)上接受電能的設(shè)備（從進(jìn)線到母線），一般安裝有斷路器、CT、PT、隔離刀等元器件。

出線柜：也叫饋電柜或配電柜，是用來(lái)分配電能的設(shè)備（從母線到各個(gè)出線），一般也安裝有斷路器、CT、PT、隔離刀等元器件。

母線聯(lián)絡(luò)柜：也叫母線分?jǐn)喙瘢怯脕?lái)連接兩段母線的設(shè)備（從母線到母線），在單母線分段、雙母線系統(tǒng)中常常要用到母線聯(lián)絡(luò)，以滿足用戶選擇不同運(yùn)行方式的要求或保證故障情況下有選擇的切除負(fù)荷。

PT柜：電壓互感器柜，一般是直接裝設(shè)到母線上，以檢測(cè)母線電壓和實(shí)現(xiàn)保護(hù)功能。內(nèi)部主要安裝電壓互感器PT、隔離刀、熔斷器和避雷器等。

隔離柜：是用來(lái)隔離兩端母線用的或者是隔離受電設(shè)備與供電設(shè)備用的，它可以給運(yùn)行人員提供一個(gè)可見(jiàn)的端點(diǎn)，以方便維護(hù)和檢修作業(yè)。由于隔離柜不具有分?jǐn)?、接通?fù)荷電流的能力，所以在與其配合的斷路器閉合的情況下，不能夠推拉隔離柜的手車(chē)。在一般的應(yīng)用中，都需要設(shè)置斷路器輔助接點(diǎn)與隔離手車(chē)的聯(lián)鎖，防止運(yùn)行人員的誤操作。

電容器柜：也叫補(bǔ)償柜，是用來(lái)作改善電網(wǎng)的功率因數(shù)用的，或者說(shuō)作無(wú)功補(bǔ)償，主要的器件就是并聯(lián)在一起的成組的電容器組、投切控制回路和熔斷器等保護(hù)用電器。一般與進(jìn)線柜并列安裝，可以一臺(tái)或多臺(tái)電容器柜并列運(yùn)行。電容器柜從電網(wǎng)上斷開(kāi)后，由于電容器組需要一段時(shí)間來(lái)完成放電的過(guò)程，所以不能直接用手觸摸柜內(nèi)的元器件，尤其是電容器組；在斷電后的一定時(shí)間內(nèi)（根據(jù)電容器組的容量大小而定，如：1分鐘），不允許重新合閘，以免產(chǎn)生過(guò)電壓損壞電容器。作自動(dòng)控制功能時(shí)，也要注意合理分配各組電容器組的投切次數(shù)，以免出現(xiàn)一組電容器損壞，而其他組卻很少投切的情況。

計(jì)量柜：主要用來(lái)作計(jì)量電能用的（千瓦時(shí)），又有高壓、低壓之分，一般安裝有隔離開(kāi)關(guān)、熔斷器、CT、PT、有功電度表（傳統(tǒng)儀表或數(shù)字電表）、無(wú)功電度表、繼電器、以及一些其他的輔助二次設(shè)備（如負(fù)荷監(jiān)控儀等）。

配電柜的進(jìn)線和出線

從保護(hù)范圍考慮，一般進(jìn)線柜和出線柜一次設(shè)備連接順序不同。

進(jìn)線柜內(nèi)一次設(shè)備的連接順序是母線刀閘、CT、開(kāi)關(guān)、線路刀閘。

出線柜內(nèi)一次設(shè)備的連接順序是母線刀閘、開(kāi)關(guān)、CT、線路刀閘。

出線柜二次設(shè)備的連接順序斷路器、熔斷器、繼電器、接觸器、用電設(shè)備。

配電柜的進(jìn)線方式有四種：上進(jìn)線、下進(jìn)線、側(cè)進(jìn)線、后進(jìn)線。如下圖所示。

出線方式包括：前出線（頂部或底部）可以靠墻安裝；后出線（頂部或底部）不可以靠墻安裝，如下圖所示。

常用低壓配電柜的用途和特點(diǎn)

一、GGD型交流低壓配電柜

（1）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的配點(diǎn)系統(tǒng)，作為動(dòng)力、照明及發(fā)配電設(shè)備的電能轉(zhuǎn)換、分配與控制之用。

（2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1）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。

2）GGD柜充分考慮散熱問(wèn)題，在柜體上下兩端均有不同數(shù)量的散熱槽孔，當(dāng)柜內(nèi)電器元件發(fā)熱后，熱量上升，通過(guò)上端槽孔排出，而冷風(fēng)不斷地由下端槽孔補(bǔ)充進(jìn)柜，使密封的柜體自下而上形成一個(gè)自然通風(fēng)道，達(dá)到散熱的目的。

3）柜體的頂蓋在需要時(shí)可拆除，便于現(xiàn)場(chǎng)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(yùn)。

4）柜體的防護(hù)等級(jí)為IP30，用戶也可根據(jù)環(huán)境的要求在IP20～I(xiàn)P40之間選擇。

二、GCK低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜

（1）用途

GCK低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜由動(dòng)力配電中心（PC）柜和電動(dòng)機(jī)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及以下的配電系統(tǒng)，作為動(dòng)力配電，電動(dòng)機(jī)控制及照明等配電設(shè)備。

（2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1）整柜采用拼裝式組合結(jié)構(gòu)，模數(shù)孔安裝，零部件通用性強(qiáng)，適用性好，標(biāo)準(zhǔn)化程度高。

2）柜體上部為母線室，前部為電器室，后部為電纜進(jìn)出線室，各室間有鋼板或絕緣板作隔離，以保證安全。

3）MCC柜抽屜小室的門(mén)與斷路器或隔離開(kāi)關(guān)的操作手柄設(shè)有機(jī)械聯(lián)鎖，只有手柄在分?jǐn)辔恢脮r(shí)門(mén)才能開(kāi)啟。

4）受電開(kāi)關(guān)，聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)及MCC柜的抽屜具有三個(gè)位置：接通位置，試驗(yàn)位置，斷開(kāi)位置。

5）開(kāi)關(guān)柜的頂部根據(jù)受電需要可裝母線橋。

三、GCS低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜

（1）用途

GCS型低壓抽出式開(kāi)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(dòng)力、配電和電動(dòng)機(jī)控制和電容補(bǔ)償之用。廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠、石油、化工、冶金、高層建筑等場(chǎng)所，也可用在大型發(fā)電廠等自動(dòng)化程度高，要求與計(jì)算機(jī)接口的場(chǎng)所。

（2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1）框架采用8MF型開(kāi)口型鋼，主構(gòu)架上安裝模數(shù)為E=20mm和100mm的ψ9.2mm的安裝孔，使得框架組裝靈活方便。

2）開(kāi)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(duì)獨(dú)立。

3）水平母線采用柜后平置式排列方式，以增強(qiáng)母線抗電動(dòng)力的能力，是使主電路具備短路強(qiáng)度能力的基本措施。

4）電纜隔室的設(shè)計(jì)使電纜上、下進(jìn)出均十分方便。

5）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。

6）抽屜面板具有分、合試驗(yàn)、抽出等位置的明顯標(biāo)志，抽屜單元設(shè)有機(jī)械聯(lián)鎖裝置。抽屜單元為主體，同時(shí)具有抽出式和固定式，可以混合組合，任意使用。

四、MNS低壓抽出式開(kāi)關(guān)柜

（1）用途

MNS型低壓抽出式成套開(kāi)關(guān)設(shè)備為適應(yīng)電力工業(yè)發(fā)展的需求，參考國(guó)外MNS系列低壓開(kāi)關(guān)柜設(shè)計(jì)并加以改進(jìn)開(kāi)發(fā)的高級(jí)型低壓開(kāi)關(guān)柜。MNS型低壓開(kāi)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)。

（2）結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1）框架為組合式結(jié)構(gòu)，基本骨架由C型鋼材組裝而成，框架的全部結(jié)構(gòu)件經(jīng)過(guò)鍍鋅處理，通過(guò)自攻鎖緊螺釘或8.8級(jí)六角螺栓堅(jiān)固連接成基本框架。開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部尺寸，零部件尺寸，隔室尺寸均按照模數(shù)化變化。

2）每一個(gè)柜體分隔為三個(gè)室，即水平母線室，抽屜小室，電纜室。室與室之間用鋼板或高強(qiáng)度阻燃塑料功能板相互隔開(kāi)，上下層抽屜之間有帶通風(fēng)孔的金屬板隔離，以有效防止開(kāi)關(guān)元件因故障引起的飛弧或母線與其他線路短路造成的事故。

3）MNS型低壓開(kāi)關(guān)柜的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可滿足各種進(jìn)出線方案要求：上進(jìn)上出，上進(jìn)下出，下進(jìn)上出，下進(jìn)下出。

4）設(shè)計(jì)緊湊：以較小的空間容納較多的功能單元。

5）結(jié)構(gòu)件通用性強(qiáng)，組裝靈活，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(jì)的需要。

6）母線用高強(qiáng)度阻燃型，高絕緣強(qiáng)度的塑料功能板保護(hù)，具有抗故障電弧性能，使運(yùn)行維修安全可靠。

7）采用標(biāo)準(zhǔn)模塊設(shè)計(jì)：分別可組成保護(hù)，操作，轉(zhuǎn)換，控制，調(diào)節(jié)，測(cè)定，指示等標(biāo)準(zhǔn)單元，可以根據(jù)要求任意組裝。