选用低压配电柜应把握的技术方面的要求

  摘要：介绍了低压配电柜的分类、特点和功能，结合规范和实践，提出了选用低压配电柜时的应把握技术要点和要求。

  近年来，随着经济的加快速度进行发展，电力负荷的需求也迅猛增长，为了能够更好的保证供配电系统的安全、可靠、经济运行，正确选用低压配电柜特别的重要。变配电系统的新建或改造时，从图纸审核、技术交底、设备的安装和调试，直至竣工验收，发现一些用户对低压配电设备的结构特点及选用知识和要求了解甚少，设计图纸和技术方面的要求存在诸多问题。为减少因设计、制造、安装到使用所有的环节因低压配电柜的问题而影响安全运作、使用和效益的情况，应本着安全、合理、可靠、经济的原则指导用户选用性价比较高的低压配电柜，为用户供给安全、优质的电力。

  低压配电柜根据其结构可分为抽屉式柜和固定式柜；根据其功能可分为：进线开关柜、联络开关柜、馈线开关柜、计量柜、无功功率补偿控制柜等；另外还可根据其安装场所和产品用途等进行分类,这里不一一详述。现在国内低压配电柜产品主要有 MNS、GCS、GCK、GGD等，也有一些国外企业如：施耐德公司的PRISMA、BLOKSET系列低压配电柜。本文主要从低压配电柜的结构上分析其适合使用的范围和技术要求。

  MNS、GCS、GCK柜型为抽屉式柜，他们采用间隔式结构，柜体基本结构以E=25mm或E=20mm为模数，结构及抽出式单元能随意组合以满足系统模块设计的需要。隔室分成：水平母线室、出线端子室、垂直母线室、功能单元室等，各功能隔室及功能单元采用钢板或高强度的阻燃隔板隔开。垂直母线组装在绝缘功能板之中，这样做才能够防止开关分合引起的电弧对垂直母线的相间放电，提高了产品的防护电击能力和安全运行率，单独设置并贯穿整个排列的保护导体（PE线）与导体部件（框架）组成完整的接地保护系统，使PE母线能承爱一定的短路电流。抽屉功能单元具有可靠的机械联锁装置，可以有效的预防误操作和带负荷插拔，也能够最终靠操作手柄控制功能单元完成合闸、分断、试验、移动、分离等各项操作。

  GGD柜为固定式柜。柜结构分母线室与配电室，因GGD柜框架与抽屉式柜一样采用模数化框架，故安装灵活，空间利用率大，其柜高、柜宽与抽屉式柜基本一致。固定式柜一般都会采用固定式框架断路器、塑壳断路器，所以需在进线及馈线断路器前安装刀开关，以方便检修，因此固定式配电柜安装空间也相应减少。

  低压配电柜在电力系统中的作用是：开关、控制、监视、保护、隔离。可以组装成动力单元、照明单元、电动机控制单元或以上二种的混合单元，或组成无功补偿单元，用于动力、动力中心、控制、控制中心、照明、无功补偿、箱式变（配）电站、直流开关设备及母线 低压配电柜产品选用的技术要点

  目前,低压配电柜型号、规格很多，如何从众多的低压配电柜中选择正真适合的产品呢？作者觉得应把握以下几方面的问题：

  a.GCK柜适用于住宅楼、工矿企业等。其互换简便，占地面积小，供电安全，连续性、可靠性高，安装维修方便，可作为受电、馈电、照明及电动机控制之用。b.MNS、GCS柜适用于发电厂、变电所、石油化学工业、冶金、轧钢、轻纺等企业、公用建筑以及电动机负荷较多的场所。其抽屉单元安装空间大，抽屉及功能隔板均采用阻燃性材料制作，安全防护等级高，并可与程序控制器或微处理器组成供配电自动控制系统，实现集中或自动控制。c.GGD柜适用于工厂车间及箱式变电站的配电之用，比较经济、方便，缺点是防护等级较低。对于水厂、电厂或工厂中控制大电动机的变频柜、软启动器柜、控制柜等均可采用。以上是几种常用的低压配电柜的适合使用的范围，实践中选用配电柜应根据负荷级别、用途、应用场所及用户的经济情况选择性价比较高的产品。

  f.低压成套配电柜顶面封闭外壳的防护等级应不低于IP2X级。GB 4208―2008《低压电器外壳防护等级》定义如下表：

  用户选用低压配电柜前应了解低压成套开关设备的技术标准和指标，根据该标准做监造并组织验收。下表是常用低压配电柜的主要技术参数：

  低压配电系统的设计一定要考虑具体的建筑物类别(一、二、三、四类)、用电负荷等级（一、二、三级）、用电性质（阻性、容性、感性），设施安装容量、近期需用系数、远期发展规划，电源进线路数、进线方式，配电系统出线数量及网络短路电流，接地方式，资金承担接受的能力等因素，经过可行性研究和经济比较，确保系统技术先进，运行安全可靠，经济合理。据此进行设计，依据设计图纸选择低压配电柜。

  另外，低压配电柜订货时应提供变配电所整套图纸，包括系统图、原理图、平面布置图、电缆走向图等。提供完整的原理图，明确有关联锁要求、运行控制方式及相关配置，厂家可以更好地组织生产；提供变配电所平面布置图，明确配电柜的排列顺序，防止系统图与平面图不一致造成返工。

  为了保证低压配电柜的质量,用户应按图纸要求并结合自己的用途和经济实力选用质量优良的元件。用户订货时应明确选用断路器、互感器等主要元件的型号规格、品牌等。其中断路器依照结构、用途不同可分为框架式和塑料外壳式两类。根据保护对象的不同，又可分为4类：

  b.电动机保护型。用作电动机的不频繁启动，运行中中断，以及电动机发生过载、短路、欠电压时的保护。

  d.漏电保护型。用来保护人身免受电击、防止电气火灾。在配电柜订货、技术交底过程中，应听取厂家的合理的意见或建议，避免选用超出用电负荷需要的技术指标或配置，造成投资、材料的浪费和维护费用的增加。

  低压配电柜各级开关均采用自动空气开关，其作用是：在一般的情况下作不频繁合、分电路或启动、停止电动机等，在线路或电动机发生过载、短路或欠电压等故障时能自动断电，保护线路和设备。一般设置瞬时、短延时、长延时3级过电流保护设施，各级自动空气开关的保护整定应注意选择性分段保护的配合，这样才可以可靠切断故障电路，防止越级跳闸，扩大停电范围。

  低压供电系统母线一般为单母线分段方式（有联络），其运行方式常分为并列运行和分列运行。从供电可靠性考虑一般都会采用分列运行方式。分列运行控制方式有a.手动; b. 自投自复; c.自投不自复。实际运行中采用哪种运行方式须根据用电负荷的性质来决定。《供配电系统模块设计规范》GB50052-2009要求:一级负荷应由2个独立电源供电; 当一个电源出现故障时,另一个电源不应同时受到损坏。一级负荷别重要的负荷，除应由双电源供电外，尚应增设应急电源，并不得将其它负荷接入应急供电系统。

  二级负荷的供电系统，宜由两回线路供电。一、二级负荷在两路电源供电或应急电源与正常电源之间实现自投或互投功能，并须采取防止并列运行的措施。

  实现自投功能，主要是通过继电器实现，或通过双电源自投装置实现。防止两路电源并列运行，主要是通过联锁的方式防止电源误并，实现分列运行。联锁方式有：机械联锁、电气联锁、机械联锁和电气联锁等。

  2.7.1.低压侧计量。如果供电管理部门采用低压侧计量，则图纸计量部分应按供电门的要求做设计，且设计图纸完成后订货前应经供电部门审查，审核检查通过后才能订货生产，产品生产时应预留出电流互感器和电度表的安装的地方及接线端子，以备供电管理部门安装计量表。

  2.7.2.高压侧计量。如果供电管理部门采用高压侧计量，此时低压侧计量只是为本单位内部技术经济考核计量，设计时应正确选择电流互感器及电度表数量、型号规格、精度等级、安装的地方等，并确定需计量的回路，防止以后增加电度表，拆改线路，造成浪费，甚至影响供用电安全。

  随着智能化技术的发展,为了节约能源，提高运行管理的效率，慢慢的变多的供配电系统已纳入智能化管理的范畴，因此，供配电系统若纳入智能化管理，设计时就应考虑与智能化系统的接口问题，主要包括：

  有了以上的智能化系统就能轻松实现：低压配电系统各回中的电压、电流、功率、电量值集中动态监测；对系统中各回路的远程合闸、分闸，操作连锁与故障复位；显示过负荷或短路故障，并可根据设定值对回路负荷进行预报警、强制分断或卸载；自动抄表、对系统来进行数据采集、管理。

  综上所述，随着供配电技术的持续不断的发展，电力系统的安全、经济运行的要求慢慢的升高，低压配柜的正确选用起着十分重要的作用。本文从实践应用的角度介绍了国内常用低压配电柜的分类、结构特点和功能，指出了在选用低压配电柜时须把握的若干技术要点，对用户选用低压配电柜有一定的指导作用。

  [1]《工业与民用配电设计手册》第三版.北京：中国电力出版社，2005年10月

  [2]《民用建筑电气设计手册》第二版.北京：中国建筑工业出版社，2007年3月