低压柜在电气设备应用中的选型分析

低压柜在电气设备应用中的选型分析

张航

身份证号码：3203231987****0816南京大全电气有限公司江苏南京211100

摘要：低压柜广泛应用于发电厂、化工、石油、纺织、冶金、高层建筑等行业，作为输电、配电及电能转换之用。现介绍目前电气设备中低压柜的几种主要类型的特征和性能。本文分析了低压柜在电气设备应用中的选型。

关键词：低压柜；电气设备应用；选型

低压开关柜的设计是先有元件，后有开关柜，从而保证柜体同元件的完全匹配。开关柜的结构形式可根据用户的需要，满足各种安装及接线方式的要求，其提供的常规解决方案不但能同需要完全匹配，而且还提供了更高的升级可能性。

1OKKEN柜

1.1Okken低压开关柜涵盖了进线柜、母联柜和馈电柜，固定分隔式配电柜、抽屉式的电动机控制柜、电容器柜、变频器柜和软起动柜等柜型。在方案上可以灵活组合。如进线、馈电单元与固定分隔式配电柜可以混合安装；进线、馈电单元与抽屉式的电动机控制柜可以混合安装。Okken开关柜的框架采用37.5mm×37mm的一次拉伸成形的异形封闭式立柱装配而成，抗冲击，刚度高。虽然在立柱的尺寸及强度方面稍逊于8PV柜的85mm×35mm的开口立柱，但易于标准化大批量生产，可以大幅度提高质量，缩短供货周期，同时大大降低Okken开关柜柜体的加工成本。Okken开关柜通过功能单元的区域划分，强化了开关柜整体的强度。柜内结构严格区分为主元器件隔室、主母线隔室、电缆隔室和二次元器件

隔室，各隔室之间采用金属隔板进行分隔，开关柜内部分隔类型可至分隔形式4b。在开关柜的安装密度方面，抽屉式的电动机控制柜配电母线载流量最高为2100A，能更大限度地增加单柜的容量，单柜可安装48个15kW电动机回路或24个250A以下的配电回路。Okken开关柜设计紧凑，能有效提高设备空间的利用率，减少设备的投资和占用空间。

1.2Okken开关柜的主母线安装在完全隔离的母线隔室中，母线由等截面积（10mm×40mm）的铜排组成，铜排的数量随额定电流、环境温度、外壳防护等级和海拔等因素而变化。铜母线的支撑均采用非导磁材料，以避免产生涡流。母线接头处均采用8.8级镀锌（Zn8C）钢螺母和螺栓连接。主母线呈矩形布置及可滑动的鱼形排，具有以下有特点。1）有利于减少电辐射。2）在前接线中，保留了电缆从顶部穿入所必需的空间，并能保证母线表面上的良好散热。3）提高了母线的电动力耐受能力。4）通过采用鱼形排技术实现柜间主母线的无孔连接，现场安装时更为简便、快捷。Okken开关柜中的配电母线位于开关设备区域后面的一个独立隔室中，由厚10mm的高导电率铜排垂直排列，降低趋肤效应的影响，提高了相同截面积下铜排的载流量。630A及以下功能单元同配电母线的连接采用专用夹头，母线上无需打孔，母线前面装有防护等级为IP2X的绝缘隔栅，防护了人身的安全。

1.3Okken低压开关柜所有非带电部分金属结构均可靠接地，并具有明显的接地标示，严格的间隔形式保障操作人员的安全，即使打开柜门也不会直接接触到带电部件，设备可以在带电情况下调整功能单元位置及容量，检查或更换出线电缆。对于低压开关柜来讲，内部燃弧虽然不是强制要求试验项目，但一旦发生，故障的危害极大，将直接会威胁到人身及设备的安全，Okken低压开关柜的内燃弧严格满足国际标准，并根据IEC61641标准在主母线、配电母线和功能单元进出线等处进行测试，通过限制柜中内燃弧引起的不良影响，保证了供电的连续性，电弧被限定在有限区域，并能够快速恢复。Okken低压开关柜具有很强的内燃弧耐受能力（100kA/0.3s），安装在水平母线的保护隔栅防止在柜体间形成电弧路径，并通过整定断路器保护设备限制引起内燃弧的故障，最大限度的保障现场操作人员的人身安全。

1.4电网管理及电能监控。伴随着智能电网概念的提出，通信、计算机和自动化技术在供电设备中得到广泛的应用。Okken低压开关柜融合了施耐德公司的电网管理及电能监控系统以及智能化的电器元件，提出了综合配电和电力管理的解决方案。电网管理及电能监控系统通过采集不同设备层的测量、状态、故障、谐波和功率因数等信息，实现电力系统遥信、遥控、遥测监控，减少停电时间和停电损失，及时发现潜在故障，避免故障发生。提高功率因数，提高电能使用效率，降低电费。提高电能质量，减少干扰，延长电气系统使用寿命。所有监控单元、保护仪和多功能仪表与Okken低压开关柜融为一体，经过通信接口接入上一级现场总线，并通过TCP/IP以太网接入调度中心、电力监控主机及其他自动化系统。通过网络连接和数据、命令交换，由电力监控主机实现电气设备实时监控、数据监测、事故异常报警、记录显示、电能质量分析、负荷优化控制、波形捕捉记录、谐波分析及统计报表并打印等功能。电网管理及电能监控系统结合了现代电子技术、计算机技术、网络通信技术和自动控制技术，具有良好的开放性，可以方便的与OA办公自动化系统、PDM产品数据管理系统、ERP企业管理软件系统等其他自动化系统组网。

2DQM柜

2.1DQM低压抽出式开关柜的基本框架为组合装配式结构，全部通过螺钉互相连接而成，再依次装上其他相关组件最终组装成一台完整的开关柜。柜体通过高强度螺钉和高强度螺栓组装而成，确保了柜体的坚固程度，柜架及内层隔板经镀锌化处理，从而保护了铁层不被损坏。

2.2DQM低压开关柜框架为组合式结构，基本骨架由C型钢材组装而成并且利用三维角板定位以及螺栓连接无焊接结构，这样一方面避免了焊接和应力，另一方面也提高了安装精度。DQM组合式低压开关柜的每一个柜体分隔为3个室，且室与室之间都用金属板隔开，有效防止了开关元件因故障引起其他线路短路。装置设计紧凑以较小的空间容纳较多的功能单元。装置人性化的设计具有可靠性和安全性，采用高强度阻燃型工程塑料从而也确保了人身安全。为了防止设备的氧化，往往内部结构采用镀锌处理，外部经酸洗和磷化处理后，采用静电环氧粉末喷涂。结构件通用性强、组装灵活，以E=25mm为模数，结构及抽出式单元可以任意组合，以满足系统设计的需要。母线具有抗故障电弧性能，从而使运行维修安全可靠。柜体可按工作环境的不同要求选用相应的防护等级。装置通用化、标准化程度高，装配方便。

2.3适用范围。DQM低压抽出式开关柜为适应电力工业发展的需求，参考了国外系列低压开关柜的设计。它主要适应与各种供电、配电的需要，能广泛用于发电厂、变电站、工矿企业、大楼宾馆、市政建设等各种低压配电系统。环境温度要求为：小于+40℃，大于-10℃；海拔不超过2000m；大气相对湿度：日平均值不大于95%，月平均值不大于90%；周围空气：无明显的固体小颗粒、易燃易爆气体和水蒸气；安装地点：无经常性剧烈震动或冲击，无强腐蚀性的场所。

我国大部分电气设备在低压配电柜的选型上已发生了很大的转变。从10多年前广泛采用固定式低压柜逐步改为采用低压抽屉柜。随着电器元件的不断更新以及设备质量的不断提高，设备的装备水平也越来越高，制造技术则是突飞猛进。当然低压配电设备的价格也大幅度上涨了。目前市场上的低压配电设备数不胜数，这就要求因地制宜地选择好低压配电设备。因此，我们要根据工程的特点来选择低压配电设备，要同时做到既要满足工艺设备技术参数要求，也要充分考虑到开发商的资金情况，做到合理应用先进设备，尽量减少浪费。

参考文献：

［1］蔡碧峰.建筑电气安装及低压开关柜选型问题研究［J］.四川建材，2015（4）

［2］戴杰.浅议低压配电柜选型［J］.科技信息（科学教研），2015（30）

［3］刘效松.低压配电柜的技术创新及发展［J］.建筑电气，2016（3）