各种低压开关柜优缺点分析及选用沈卫东

各种低压开关柜优缺点分析及选用沈卫东

沈卫东

（浙宝电气（杭州）集团有限公司浙江杭州310021）

摘要：电力是现代社会不可缺少的动力，其中低压用电（电压小于1000V，最常用～380V/～220V）最为普遍，低压成套开关设备就是在低压供电系统中负责完成电能控制、保护、转换和分配的使用最广泛的电气设备。本文主要讨论各种型号的低压开关柜特点及在浮法玻璃生产企业供配电设计中的选用。

关键词：低压开关柜；优缺点；选用

引言

低压配电装置是随着电力和科学技术的发展而进步的，从早期的裸露开放式配电盘发展到现代的比较成熟的成套低压开关柜。低压开关柜的发展按结构分类经历了如下几个阶段：（1）开启框架式。角钢和型钢构成框架，前面用薄钢板，后面敞开，框架上安装有刀开关、断路器、熔断器、互感器、仪表等元件，母线裸露没有遮挡，安全性很低。（2）封闭式。开关、保护和监控元件安装于一个封闭的柜中，柜内元件为平面多回路布置，回路之间不加隔板或用接地的金属板或绝缘板隔离，主开关与柜门有机械联锁。（3）抽屉式。由柜体和抽屉式功能单元组成，柜体上分主母线室和配电母线室、抽屉架，抽屉单元靠动、静触头连通一次和二次电路，有“工作”、“试验”、“分离”3个位置，有机械联锁，保证在合闸位置不能抽出抽屉，在“分离”位置不能合闸，安全性高，同类抽屉可互换。

1常用低压开关柜的型号和特点

1．1国内常用低压开关柜型号

低压开关柜（又称低压成套开关或成套配电装置）是以断路器为主的电气设备，是指生产厂家根据工程设计的电气一次主接线图以及二次控制保护线路要求，将有关低压电器（包括控制电器、保护电器、测量电器、指示电器）以及母线、载流导体、绝缘子等装配在封闭的或敞开的金属柜体内，作为电力系统中接受和分配电能的装置。

国内常用低压开关柜品牌型号有国产PGL、GGD、GLL、GCS、GCK等，进口合资品牌型号主要有法国施耐德的Blokset、OKEEN柜，瑞士ABB的MNS2．0、MNS3．0。

1．2几种型号开关柜的特点

1．2．1PGL柜

属于开启式框架配电屏，屏前是钢板封闭，有固定操作刀闸，下部有门，开门后可操作断路器，柜后为敞开式没有封闭，水平主母线额定电流1600A，垂直母线最大额定电流630A。优点是散热较好，线路直观。缺点是防护差，带负载能力小。目前工程设计选型基本不再使用。

1．2．2GGD柜

金属封闭固定式开关柜，各厂家生产略有不同，额定工作电压400V，额定绝缘低压690V，额定频率50Hz，额定工作电流In630～1600A时水平母线额定短时耐受电流Icw（1秒）是30kA，峰值耐受电流Ipk是63kA。额定工作电流1600～3200A时水平母线额定短时耐受电流Icw（1秒）是50kA，峰值耐受电流Ipk是105kA。柜宽有600、800、1000、1200mm4种，柜深有600和800mm2种，柜高都是2200mm。优点：GGD柜充分考虑散热问题。在柜体上下两端均有不同数量的散热槽孔，该开关柜具有机构合理、安装维护方便、防护性能好、分断能力高等优点，容量大、分段能力强、动稳定性强，电器方案适用性广，因开关等元件固定接线，因此接线处发热故障点少。缺点：开关柜维修需要停电，影响比较大，一个回路出问题整台柜都要停电维修。电气元件间没有间隔，安全间距要求大，安装回路少，单元无法互换。

1．2．3固定分隔开关柜

型号如GLL、BloksetD、OKEEN、MNS2．0、MNS3．0，采用金属封闭柜，柜内按照水平主母线、垂直配电母线、功能单元以接地的金属板或绝缘板隔离，开关采用固定安装或固定安装在可插入分离基座上，接插件大多原厂配套，质量高，控制测量元件固定接线。

优点：功能单元相互隔离，有专门散热通道，安全性高，馈电功率大，配上各种电气附件可以实现配电自动化系统。

缺点：对插接件要求较高，大电流馈线回路插接处容易发热出现故障，整柜价格较高。几种开关柜主要性能参数见表1。

表1几种固定分隔开关柜主要性能参数

1．2．4抽屉式开关柜

由动力配电中心（PC）柜和电动机控制中心（MCC）两部分组成。柜内分为水平主母线室、垂直配电母线室和功能单元（抽屉），一次和二次元件全部安装在抽屉中，抽屉具有3个位置：接通位置、试验位置、断开位置，抽屉最大控制电机功率250kW，配上各种电气附件可以实现配电自动化系统。开关柜型号有GCS、GCK、BloksetMx、OKEEN、MNS2．0、MNS3．0。

优点：功能单元相互隔离，互换、更换快捷，维护方便，安全性高。

缺点：对插接件要求较高，整个抽屉较重，插接件生产厂家多，质量参差不齐，不能做成大电流馈线回路，机械联锁机构制作要求高，价格较高。

2开关柜的选用

在浮法玻璃工厂的生产中存在大量一级和二级负荷用电设备，供电可靠性要求高，因此要求供配电设备要安全、经济、可靠地供电。通过上述开关柜分析比较可看出：固定分隔柜、抽屉式开关柜结构紧凑，占地面积小，出线回路多，维修更换方便快捷，固定分隔柜适合于一、二级负荷配电（动力中心）；抽屉式开关柜适合于电动机控制中心（MCC）和小功率配电。根据实际工程情况看：外资品牌的Blokset、OKEEN、MNS2．0、MNS3．0等开关柜结构设计合理紧凑，所用元器件、接插件等配套附件基本都是自己的特有产品，整柜做工精致、品质高，质量有保证，但价格贵。国产型号的GLL、GCS、GCK柜因盘柜生产厂家多，结构设计不理想，所用元器件等基本都是外购其它小厂家生产的产品，元器件质量参差不齐，整柜做工较粗糙、品质低、质量问题多，但价格便宜。

因此对于浮法玻璃工厂供配电系统中，一级和二级负荷配电选用固定分隔式开关柜较好，配以抽出式、插入式、插入分离式配件实现不停电维修更换。一级和二级负荷的电动机控制中心（MCC）选用抽屉柜较好。对于要求高、资金宽裕情况下可选用外资品牌，要求低、资金紧张情况可选用国产品牌。GGD开关柜可用在三级负荷供电中，维修停电不影响生产，节约投资资金。

结束语

阐述了市场上较常用的几种低压开关柜的结构特点和优缺点，并从安全性、经济性、可靠性等方面进行了较全面的比较，用户选择时可作为参考。

参考文献：

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[4]仲文锦.凝露造成高低压开关柜的故障分析[J].装备制造技术，2017（01）：186-187+194.