低壓開(kāi)關(guān)柜的定義

一個(gè)或多個(gè)低壓開(kāi)關(guān)設(shè)備和與之相關(guān)的控制、測(cè)量、信號(hào)、保護(hù)、調(diào)節(jié)等設(shè)備，由制造廠家負(fù)責(zé)完成所有內(nèi)部的電氣和機(jī)械連接，用結(jié)構(gòu)部件完整地組裝在一起的一種組合體。

低壓開(kāi)關(guān)柜的主要組成部分

柜體：開(kāi)關(guān)柜的外殼骨架及內(nèi)部的安裝、支撐件

母線：一種可與幾條電路分別連接的低阻抗導(dǎo)體

功能單元：完成同一功能的所有電氣設(shè)備和機(jī)械部件的組成體（包括一次設(shè)備和二次 設(shè)備）

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(jìn)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，它連接在主母線上，并由它向出線單元供電

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

母線的短時(shí)耐受電流

母線在短路時(shí)動(dòng)熱穩(wěn)定所能承受的最大電流有效值

母線的表面處理

為達(dá)到某種要求，而對(duì)母線表面進(jìn)行一定的處理，如鍍銀、鍍錫、鍍鎳等

主母排規(guī)格

垂直母線

變壓器容量定母排和開(kāi)關(guān)

功能單元的分類

☆一次設(shè)備 承擔(dān)輸送和分配電能任務(wù)的設(shè)備（變壓器、斷路器、互感器）

☆二次設(shè)備 用來(lái)控制、指示、監(jiān)測(cè)和保護(hù)一次設(shè)備運(yùn)行的設(shè)備（儀表、按鈕、指示燈）

一次設(shè)備按功能分類

①變換設(shè)備 按電力系統(tǒng)要求，改變電壓或電流大小的設(shè)備，如變壓器、互感器；

②控制設(shè)備 用來(lái)控制一次電路通斷的設(shè)備，如低壓斷路器、負(fù)荷開(kāi)關(guān)、刀開(kāi)關(guān)；

③保護(hù)設(shè)備 用來(lái)對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行過(guò)電流和過(guò)電壓等保護(hù)設(shè)備，如熔斷器、避雷器；

④補(bǔ)償設(shè)備 用來(lái)補(bǔ)償電力系統(tǒng)中無(wú)功功率以提高功率因數(shù)的設(shè)備，如并聯(lián)電容器。

功能單元性質(zhì)

固定式 （FFF)：

主電路的連接只能在開(kāi)關(guān)柜斷電的情況下進(jìn)行接線和斷開(kāi)

可移式(WFW …)：

主電路帶電的情況下亦可安全的從主電路上斷開(kāi)或接通，具有連接和移出位置

抽出式(WWW)：主電路帶電的情況下亦可安全的從主電路上斷開(kāi)或接通，具有連接、試驗(yàn)、分離、移出位置

低壓開(kāi)關(guān)柜的功能

作為電能分配轉(zhuǎn)換、馬達(dá)控制、無(wú)功功率補(bǔ)償?shù)戎?/p>

保護(hù)人身防止觸電(直接和間接接觸)

保護(hù)設(shè)備防止外界影響

濺水

擠壓

振動(dòng)

電磁波輻射

防止動(dòng)物進(jìn)入 (蛇, 鼠, 鳥(niǎo)……)

低壓開(kāi)關(guān)柜的分類

按結(jié)構(gòu)分：

固定式

抽出式

插入式

按功能分：

√配電用:如PC饋電柜

√控制用:如MCC馬達(dá)控制柜

√補(bǔ)償用:如無(wú)功功率補(bǔ)償柜 (電容器柜）

柜體的基本要素

外形尺寸

聯(lián)拼方式

進(jìn)出線方式

外殼防護(hù)等級(jí)

顏色及表面處理

柜體內(nèi)部的分割型式

柜體的安裝方式

外型尺寸

柜寬(mm)：400、600、800、900、1000、1200

柜深(mm)：600、800、1000

柜高(mm)：2200、2350

出線方式(銅排或電纜）

前出線（頂部或底部）

后出線（頂部或底部）

柜體的安裝方式

安裝方式分類：

靠墻安裝

離墻安裝

掛墻安裝

固定方式分類：

螺栓固定

電焊固定

低壓開(kāi)關(guān)柜主要規(guī)格

國(guó)產(chǎn)開(kāi)關(guān)柜型：GCK、GCS、GCL、BFC、MNSG、GGD、PGL

國(guó)際電氣巨頭以技術(shù)轉(zhuǎn)讓或合作方式在中國(guó)企業(yè)生產(chǎn)的有：

施耐德 OKKEN、Blokset、MB、Prisma等；

ABB MNS3.0、MNS2.0、Artu、MD190等；

西門子 Sivcon8PV、Sivcon8PT、SIKUS等；

金鐘默勒 Modan6000、ID2000等低壓開(kāi)關(guān)柜已成為中國(guó)重點(diǎn)工程項(xiàng)目中的首選設(shè)備。

國(guó)產(chǎn)開(kāi)關(guān)柜GCS

原電力部、機(jī)械部委托森源公司研制，1996年在上海通過(guò)兩部鑒定

市場(chǎng)：發(fā)電廠、變電所、石化、廠礦企業(yè)、建筑等

型號(hào)含義

G：封閉式開(kāi)關(guān)柜

C：抽出式

S：森源電氣公司

額定電流：4000A

類型：抽出式

GCS

柜框架：采用型鋼，均有安裝模數(shù)孔（E=20mm）

5種尺寸抽屜

1/2單元、1單元、1又1/2單元、2單元、3單元

1單元的抽屜高160mm

二次插接件

1單元及以上的為32對(duì)

1/2單元的為20對(duì)

尺寸

高mm：2200

寬mm：400，600，800，1000

深mm：600，800，1000

基本模數(shù)：E=20mm

每面柜最多抽屜數(shù)：22個(gè)；每面柜最多可裝3臺(tái)ACB

隔室：功能單元室、母線室、電纜室（240mm或440mm）

垂直母線：直角L型截面，額定電流為1000A

水平母線：位于柜后；2500A及以下為單層布置，3150A及以上為上下層布置

水平母線

優(yōu)勢(shì)：背后平置式，使電纜室上下均有出線通道，便于上出線

劣勢(shì)：柜后檢修危險(xiǎn)；電纜室位于柜側(cè)，柜子較寬

GCK/GCL

由天津電氣傳動(dòng)研究所研制

型號(hào)含義

G：封閉式配電柜

C：抽出式

K：馬達(dá)控制中心 L:動(dòng)力控制中心

適用：發(fā)電廠、變電站、建筑、高層樓宇、工礦企業(yè)、冶金等

額定電流：4000A

類型：抽出式

優(yōu)勢(shì)

價(jià)格

MCC柜寬?。?00mm)

劣勢(shì)

安裝密度?。棵婀褡疃喑閷蠑?shù)：9個(gè)；最新的可裝18個(gè)）

尺寸

高mm：2200

寬mm：400，600，800，1000,1200

深mm：800，1000

基本模數(shù)：25mm

柜框架：采用C型型材，均有安裝模數(shù)孔（E=25mm）

三種尺寸抽屜：8E、16E、24E

隔室

水平母線室（在柜頂前部）

開(kāi)關(guān)室 （在柜前部）

電纜室 （在柜后）

GGD

1991年由原能源部低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備聯(lián)合設(shè)計(jì)研制組（NLS）研制，1992年通過(guò)能源部的鑒定

適用：發(fā)電廠、變電站、廠礦企業(yè)、建筑等

型號(hào)含義

G：交流低壓配電柜

G：電器元件固定安裝、固定接線

D：電力用柜

類型：固定（不分隔）式

額定電流：3150A

柜體骨架采用冷彎型鋼局部焊接組裝而成

安裝：離墻安裝，不能靠墻安裝

短時(shí)耐受電流（1S）

1：15KA

2：30KA

3：50KA

尺寸

高mm：2200

寬mm：600，800，1000，1200

深mm：600，800

電容補(bǔ)償柜：GGJ1、GGJ2

Brokset

Brokset是施耐德電氣公司法國(guó)研發(fā)中心專門為施耐德旗下梅蘭日蘭低壓配電產(chǎn)品和TE工控器件產(chǎn)品而設(shè)計(jì)的低壓開(kāi)關(guān)柜,充分體現(xiàn)和發(fā)揮了施耐德電氣低壓元器件的技術(shù)優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),最大限度地優(yōu)化它們?cè)陂_(kāi)關(guān)柜中的安裝,它引進(jìn)了功能系統(tǒng)的嶄新概念,設(shè)計(jì)合理,性能可靠,是低壓開(kāi)關(guān)柜先進(jìn)技術(shù)的代表.

適用：發(fā)電廠、變電站、工礦企業(yè)、建筑與基礎(chǔ)設(shè)施等各個(gè)領(lǐng)域,可作為動(dòng)力配電中心、 馬達(dá)控制中心、電容補(bǔ)償及終端配電等電能控制、轉(zhuǎn)換與分配裝置使用。

類型：固定式

額定電流：6300A

防護(hù)等級(jí)：IP4X

內(nèi)部分隔形式：形式1/2b/3b/4

安裝方式：靠墻/離墻/背靠背

進(jìn)出線方式：上進(jìn)上出/上進(jìn)下出/下進(jìn)下出/下進(jìn)上出

柜高：2200mm

柜深：400/600/1000mm

柜寬：700/900/1100/1200/1300mm

開(kāi)關(guān)柜結(jié)構(gòu)框架的基本零件為帶有25mm間隔的模數(shù)孔的骨架，骨架由2mm厚的進(jìn)口覆鋁鋅板制成，加工剪切面具有及強(qiáng)的自愈功能，長(zhǎng)時(shí)間使用不會(huì)發(fā)生腐蝕現(xiàn)象，所有金屬件均經(jīng)過(guò)特殊的防腐處理。

框架零件均為三十年免維修型，且整個(gè)開(kāi)關(guān)柜無(wú)焊點(diǎn)，防止了焊接引起的柜體上的結(jié)構(gòu)應(yīng)力。

開(kāi)關(guān)柜內(nèi)每個(gè)柜體分隔為三小室，即母線小室，裝置小室及電纜小室，裝置小室為功能單元組件，且功能單元組件之間具有金屬或高強(qiáng)度阻燃多功能板隔板分隔；

母線小室中為母線和配電母線，配電母線位于柜側(cè)，以方便接線及檢修，母線之間連接采用專用魚型排和梳形母線夾、合金母線夾支撐及螺釘。容量小于1600A的垂直母線采用施耐德電氣專利產(chǎn)品異型母線，實(shí)現(xiàn)無(wú)孔搭接，提高標(biāo)準(zhǔn)化程度，相同截面積的情況下增加了表面積，提高散熱面積，提高導(dǎo)體的載流量。

水平母線可安裝在柜的頂部、中部和底部。水平母線均統(tǒng)一選用5mm厚的銅排。

Blokset主要技術(shù)指標(biāo)：6300A，Isc 100KA rms/1sec, IP20/31/42/54，分割類型1/2b/3b/4,

固定式、抽出式

賣點(diǎn)：

1，法國(guó)原廠設(shè)計(jì)的成熟的國(guó)際產(chǎn)品，迄今全球的銷量已經(jīng)超過(guò)1萬(wàn)臺(tái)。

2，多樣化的柜型針對(duì)不同的應(yīng)用：D型配電柜、Dc型電容補(bǔ)償柜、 Mf型固定式馬達(dá)控制中心、Mw型抽屜式馬達(dá)控制中心、Ms型變頻器和軟啟動(dòng)器柜、C型配電箱

3，主母線方式靈活，可以是單母線或雙母線,并可置于柜的頂部 、中部、底部

4，在實(shí)驗(yàn)位置和抽出位置不損失IP等級(jí)

5,功能單元可以方便的調(diào)整（門，鉸鏈等）

6，施耐德的先進(jìn)技術(shù)以及質(zhì)量保證

7，外形美觀

國(guó)內(nèi)的流行柜型與Blokset比較

主要技術(shù)指標(biāo)：不同廠家生產(chǎn)的不同的產(chǎn)品擁有不同的技術(shù)指標(biāo)

對(duì)比: 這些國(guó)內(nèi)的柜型與Blokset并非同檔次的產(chǎn)品，主要表現(xiàn)在以下一些根本性的差異上面

1。標(biāo)準(zhǔn)化的概念：Blokset的所有零件均為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，決不存在按照不同項(xiàng)目而特殊設(shè)計(jì)的零件，保證產(chǎn)品的互換性和質(zhì)量穩(wěn)定性。

2。標(biāo)準(zhǔn)方案和TTA的概念：Blokset有上百種的標(biāo)準(zhǔn)方案，這些標(biāo)準(zhǔn)方案可以滿足所有的客戶需求。我們不允許也不需要特殊的方案。我們所有的上百種的方案均通過(guò)了型式實(shí)驗(yàn)(TTA完全型式實(shí)驗(yàn)).

3。質(zhì)量關(guān)鍵點(diǎn)由施耐德控制：超過(guò)20%的關(guān)鍵零件由施耐德直接進(jìn)口，施耐德由專門的質(zhì)量人員負(fù)責(zé)合作廠家的質(zhì)量控制

4。Blokset配電中心(PCC)安裝密度高（24支NS250以下的開(kāi)關(guān)）

5。Blokset馬達(dá)控制中心結(jié)構(gòu)十分可靠，實(shí)驗(yàn)位置和抽出位置不損失IP等級(jí)

低壓開(kāi)關(guān)柜的兩大重要標(biāo)準(zhǔn)

GB7251.1-1997

《低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》

第一部分：型式試驗(yàn)和部分型式試驗(yàn)成套設(shè)備

IEC60439《低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備系列標(biāo)準(zhǔn)》

低壓開(kāi)關(guān)柜型式試驗(yàn)

按符合標(biāo)準(zhǔn)程度分：

全型式試驗(yàn)的低壓柜（TTA）

符合一種確認(rèn)的型號(hào)或系列的低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備，它與已通驗(yàn)證認(rèn)為符合本標(biāo)準(zhǔn)的定型成套設(shè)備相比，不存在可能會(huì)影響性能的差異。

部分型式試驗(yàn)的低壓柜（PTTA）

一種低壓成套開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備，它既包含型式試驗(yàn)的安排，也包括未經(jīng)型式試驗(yàn)安排，后者是從符合相關(guān)試驗(yàn)的通過(guò)型式試驗(yàn)的設(shè)備派生（例如通過(guò)計(jì)算）出來(lái)的。

型式試驗(yàn)的主要技術(shù)參數(shù)

☆額定工作電壓Uc：380V（690V）

☆額定絕緣電壓Ui：660V（1000V）

☆額定電流In：水平母排：5000A（6300A）

垂直母排 ：1000A(2100A)

☆額定短時(shí)耐受電流Icw：水平母排：80KA（100KA）

垂直母排 ：50KA (85KA)

☆額定峰值耐受電流Ipk：水平母排：176KA（220KA）

垂直母排 ：105KA(187KA)

☆電氣間隙：主母排之間≥20mm、主電路帶電部件與地之間≥10mm

輔助電路帶電部件與地之間≥8mm

☆爬電距離：主母排之間≥20mm、主電路帶電部件與地之間≥12.5mm

輔助電路帶電部件與地之間≥10mm

☆內(nèi)部隔離形式：1~3b（1~4b）

☆外殼防護(hù)等級(jí)：IP40（IP54）

☆污染等級(jí)：3

柜體內(nèi)部的分割型式

為保護(hù)人身和財(cái)產(chǎn)安全，將開(kāi)關(guān)柜獨(dú)立劃分成幾個(gè) 隔室的不同方式

絕緣配合

污染等級(jí)：

根據(jù)導(dǎo)電的或吸濕的塵埃，游離氣體或鹽類和由于吸濕和凝露導(dǎo)致表面介電強(qiáng)度或電阻率下降事件發(fā)生的頻度而對(duì)環(huán)境條件作出的 分級(jí)

污染等級(jí)分類：

污染等級(jí)1：

無(wú)污染、或僅有干燥的非導(dǎo)電性污染

污染等級(jí)2：

一般情況下，只有非導(dǎo)電性污染，但也應(yīng)考慮到偶然由于凝露造成的暫時(shí)的導(dǎo)電性

污染等級(jí)3：

存在導(dǎo)電性污染或者由于凝露使干燥的非導(dǎo)電性污染變成導(dǎo)電性污染

污染等級(jí)4：

造成持久性的導(dǎo)電性污染。列如由于導(dǎo)電塵埃或雨雪造成的污染

一般工業(yè)用途的開(kāi)關(guān)柜在污染等級(jí)3環(huán)境下使用

額定絕緣電壓（Ui） ：

額定絕緣電壓Ui是檢驗(yàn)成套設(shè)備中絕緣材料介電性能的重要參數(shù)之一。

成套設(shè)備中所采用的母線支架、絕緣端子、抽屜用接插件及絕緣電纜的護(hù)套都是絕緣材料制成的，這種絕緣材料是一種不可恢復(fù)性絕緣介質(zhì)，偶爾發(fā)生的過(guò)電壓，就可能造成絕緣介質(zhì)永久性損壞。

電動(dòng)力、熱應(yīng)力疊加的影響，環(huán)境溫度過(guò)高都會(huì)加速絕緣材料的老化，降低絕緣性能。

工作環(huán)境中的導(dǎo)電物質(zhì)的顆粒、塵埃在絕緣材料上堆集也會(huì)造成絕緣材料過(guò)電壓擊穿。

成套設(shè)備絕緣電壓Ui越好，絕緣性能越好，設(shè)備的可靠性越高。

介電試驗(yàn)電壓和爬電距離都參照此電壓值確定

額定沖擊耐受電壓（Uimp） ：

設(shè)備能夠承受瞬態(tài)過(guò)電壓的能力，即開(kāi)關(guān)操作過(guò)電壓，雷擊過(guò)電壓能力大??；

直接由低壓電網(wǎng)供電的設(shè)備要采用過(guò)電壓類別概念，過(guò)電壓類別共分為四級(jí)。常用的成套設(shè)備為III級(jí)過(guò)電壓類別。

國(guó)外成套設(shè)備的Uimp值≥8KV(12KV)，國(guó)內(nèi)成套設(shè)備的Uimp值為6KV。

電氣間隙值參照此電壓值確定

電氣間隙：

不同電位的兩導(dǎo)電部件的空間直線距離

決定電氣間隙的主要因素：

額定沖擊耐壓

污染等級(jí)

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定沖擊耐壓12KV，污染等級(jí)3時(shí)所需的電氣間隙為最小14mm

爬電距離

不同電位的兩個(gè)導(dǎo)電部件之間沿絕緣材料表面的最短距離

決定電氣間隙的主要因素：

額定絕緣電壓

污染等級(jí)

材料

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)

我公司根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)建議最小爬距為16mm

IPX X：用數(shù)字表示外殼提供的保護(hù)程度

在實(shí)際工程設(shè)計(jì)和應(yīng)用中，很難在所有各方面與做過(guò)型式試驗(yàn)樣機(jī)完全相同，總會(huì)存在差異，但是這些差異決不能影響TTA成套設(shè)備的性能。

能夠明顯影響成套設(shè)備性能差異包括：

◆對(duì)成套設(shè)備來(lái)講，有重大結(jié)構(gòu)變化。

◆母線截面減少，母線外形及所占空間的變化。

◆母線支架的數(shù)量或類型的變化及支撐結(jié)構(gòu)的變化。

上述結(jié)構(gòu)的差異都會(huì)影響母線的機(jī)械強(qiáng)度，對(duì)母線短路耐受強(qiáng)度造成很大的影響

◆改變了型式試驗(yàn)項(xiàng)目中涉及的大型短路保護(hù)器件，如進(jìn)線斷路器和刀熔開(kāi)關(guān)等

◆隔離尺寸縮小，部件和連接線將釋放出一定的熱量，如果將它們安裝在小于形式試驗(yàn)項(xiàng)目確定的隔室內(nèi)，就會(huì)產(chǎn)生較高的溫升，可能會(huì)超過(guò)允許的溫升極限，部件和導(dǎo)線過(guò)熱，其結(jié)果，可能會(huì)相繼引起部件損壞，絕緣失效，導(dǎo)線著火和內(nèi)部短路故障。

部分型式試驗(yàn)的低壓柜（PTTA）

PTTA成套設(shè)備不是不具備型式試驗(yàn)的基礎(chǔ)，相反PTTA設(shè)備所有計(jì)算方案

必須直接或間接的基于型式試驗(yàn)的結(jié)果，例如：100KA短時(shí)耐受電流驗(yàn)證是

采用外推法來(lái)驗(yàn)證，經(jīng)過(guò)例如80KA的型式試驗(yàn)的驗(yàn)證合格后，表明此外推法

有效，方可用于100KA短時(shí)耐受強(qiáng)度驗(yàn)證。

由此可見(jiàn)PTTA設(shè)備，它的設(shè)計(jì)依據(jù)和計(jì)算方法已被型式試驗(yàn)所驗(yàn)證，但無(wú)

論如何，這樣的成套設(shè)備不是實(shí)際通過(guò)了型式試驗(yàn)的設(shè)備。

一次單線圖

平面布置圖簡(jiǎn)介

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