低壓配電柜相關(guān)知識詳解 全球電氣資源文章

發(fā)布時間：2021-02-23 15:51:00

配電柜的主要作用是為下一級配電點或各個用電點進行配電，即將電能按要求分配于各個用電線路。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，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，并及時加以排除，以保障人們的正常用電。本期專題對配電柜的相關(guān)知識點進行歸納、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）一級配電設(shè)備，統(tǒng)稱為動力配電中心。它們集中安裝在企業(yè)的變電站，把電能分配給不同地點的下級配電設(shè)備。這一級設(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）二級配電設(shè)備，是動力配電柜和電動機控制中心的統(tǒng)稱。動力配電柜使用在負荷比較分散、回路較少的場合；電動機控制中心用于負荷集中、回路較多的場合。它們把上一級配電設(shè)備某一電路的電能分配給就近的負荷。這級設(shè)備應(yīng)對負荷提供保護、監(jiān)視和控制。

3）末級配電設(shè)備總稱為照明動力配電柜。它們遠離供電中心，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）固定面板式開關(guān)柜，常稱開關(guān)板或配電屏。它是一種有面板遮攔的開啟式開關(guān)柜，正面有防護作用，背面和側(cè)面仍能觸及帶電部分，防護等級低，只能用于對供電連續(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）防護式（即封閉式）開關(guān)柜，指除安裝面外，其它所有側(cè)面都被封閉起來的一種低壓開關(guān)柜。這種柜子的開關(guān)、保護和監(jiān)測控制等電氣元件，均安裝在一個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行隔離。通常門與主開關(guān)操作有機械聯(lián)鎖。另外還有防護式臺型開關(guān)柜（即控制臺），面板上裝有控制、測量、信號等電器。防護式開關(guān)柜主要用作工藝現(xiàn)場的配電裝置。

3）抽屜式開關(guān)柜。這類開關(guān)柜采用鋼板制成封閉外殼，進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，形成母線、功能單元和電纜三個區(qū)域。每個功能單元之間也有隔離措施。抽屜式開關(guān)柜有較高的可靠性、安全性和互換性，是比較先進的開關(guān)柜，目前生產(chǎn)的開關(guān)柜，多數(shù)是抽屜式開關(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）動力、照明配電控制箱。多為封閉式垂直安裝。因使用場合不同，外殼防護等級也不同。它們主要作為工礦企業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的配電裝置。

配電柜的組成和作用

配電屏主要由進線柜、出線柜、電容器柜、計量柜等組成。

進線柜：又叫受電柜，是用來從電網(wǎng)上接受電能的設(shè)備（從進線到母線），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，是用來分配電能的設(shè)備（從母線到各個出線），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：也叫母線分斷柜，是用來連接兩段母線的設(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行方式的要求或保證故障情況下有選擇的切除負荷。

PT柜：電壓互感器柜，一般是直接裝設(shè)到母線上，以檢測母線電壓和實現(xiàn)保護功能。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，它可以給運行人員提供一個可見的端點，以方便維護和檢修作業(yè)。由于隔離柜不具有分斷、接通負荷電流的能力，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。在一般的應(yīng)用中，都需要設(shè)置斷路器輔助接點與隔離手車的聯(lián)鎖，防止運行人員的誤操作。

電容器柜：也叫補償柜，是用來作改善電網(wǎng)的功率因數(shù)用的，或者說作無功補償，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用電器。一般與進線柜并列安裝，可以一臺或多臺電容器柜并列運行。電容器柜從電網(wǎng)上斷開后，由于電容器組需要一段時間來完成放電的過程，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)生過電壓損壞電容器。作自動控制功能時，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。

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

配電柜的進線和出線

從保護范圍考慮，一般進線柜和出線柜一次設(shè)備連接順序不同。

進線柜內(nèi)一次設(shè)備的連接順序是母線刀閘、CT、開關(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。

配電柜的進線方式有四種：上進線、下進線、側(cè)進線、后進線。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

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。

（2）結(jié)構(gòu)特點

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，通過上端槽孔排出，而冷風(fēng)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(fēng)道，達到散熱的目的。

3）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。

4）柜體的防護等級為IP30，用戶也可根據(jù)環(huán)境的要求在IP20～IP40之間選擇。

二、GCK低壓抽出式開關(guān)柜

（1）用途

GCK低壓抽出式開關(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。

（2）結(jié)構(gòu)特點

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，適用性好，標(biāo)準化程度高。

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。

4）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。

5）開關(guān)柜的頂部根據(jù)受電需要可裝母線橋。

三、GCS低壓抽出式開關(guān)柜

（1）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、配電和電動機控制和電容補償之用。廣泛應(yīng)用于發(fā)電廠、石油、化工、冶金、高層建筑等場所，也可用在大型發(fā)電廠等自動化程度高，要求與計算機接口的場所。

（2）結(jié)構(gòu)特點

1）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ψ9.2mm的安裝孔，使得框架組裝靈活方便。

2）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。

3）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，是使主電路具備短路強度能力的基本措施。

4）電纜隔室的設(shè)計使電纜上、下進出均十分方便。

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、抽出等位置的明顯標(biāo)志，抽屜單元設(shè)有機械聯(lián)鎖裝置。抽屜單元為主體，同時具有抽出式和固定式，可以混合組合，任意使用。

四、MNS低壓抽出式開關(guān)柜

（1）用途

MNS型低壓抽出式成套開關(guān)設(shè)備為適應(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。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)。

（2）結(jié)構(gòu)特點

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框架。開關(guān)柜內(nèi)部尺寸，零部件尺寸，隔室尺寸均按照模數(shù)化變化。

2）每一個柜體分隔為三個室，即水平母線室，抽屜小室，電纜室。室與室之間用鋼板或高強度阻燃塑料功能板相互隔開，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。

4）設(shè)計緊湊：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，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)計的需要。

6）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。

7）采用標(biāo)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(biāo)準單元，可以根據(jù)要求任意組裝。