鄭州繼飛機(jī)電設(shè)備有限公司

管城回族區(qū)電氣控制柜-繼飛機(jī)電(在線咨詢(xún))-電氣控制柜設(shè)計(jì) ：

目前國(guó)內(nèi)常用的低壓配電柜大致可分為兩種：一種是合資低壓配電柜，其代表有施耐德，西門(mén)子，ABB低壓配電柜等；另一種是國(guó)內(nèi)廠家自主研制生產(chǎn)，并通過(guò)3c認(rèn)證申請(qǐng)型號(hào)證書(shū)的低壓配電柜，此類(lèi)產(chǎn)品中的代表有GGD型低壓配電柜、GCK、GCS、MNS、GCL抽出式開(kāi)關(guān)柜等。面對(duì)市場(chǎng)上如此種類(lèi)繁多的低壓配電柜產(chǎn)品，如何選擇適合自己的配電柜型號(hào)非常重要。以下低壓配電柜選型時(shí)應(yīng)注意的幾方面問(wèn)題進(jìn)行的討論。

一、主要技術(shù)參數(shù)和技術(shù)要求

1．低壓配電柜的主要技術(shù)參數(shù)

用戶(hù)在選購(gòu)低壓配電柜時(shí)，不僅要對(duì)配電柜的額定電壓、額定電流、額定頻率、柜體外型尺寸等技術(shù)參數(shù)了解，還應(yīng)關(guān)注以下幾個(gè)方面參數(shù)：

1)主母線da額定電流：主母線da能夠承載的電流的額定值。

2)額定短時(shí)耐受電流：由生產(chǎn)廠家給出的，成套設(shè)備中某條電流在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB725.1-2005中規(guī)定的試驗(yàn)條件下能安全承載的短時(shí)耐受電流方均根值。

3)峰值短時(shí)耐受電流：成套設(shè)備中某條電流在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7251.1—2005中規(guī)定的試驗(yàn)條件下，生產(chǎn)廠家規(guī)定此電流能夠承受的峰值電流。

4)外殼防護(hù)等級(jí)：根據(jù)IEC60529—1989標(biāo)準(zhǔn)由成套設(shè)備提供的防止觸及帶電部件，以及外來(lái)固體的侵入和液體的進(jìn)入等級(jí)。具體等級(jí)劃分見(jiàn)IEC60529標(biāo)準(zhǔn)。

5)內(nèi)部分隔方式：根據(jù)IEC60529—1989標(biāo)準(zhǔn)，為保護(hù)人身安全，將開(kāi)關(guān)柜獨(dú)立劃分成幾個(gè)功能不同的隔室。

6)功能單元形式：根據(jù)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB7251.1-2005，元件在成套設(shè)備中的安裝方式。

高壓斷路器（ABB-VD4、國(guó)產(chǎn)-VS1 、施耐德-EV12s ）

高壓斷路器（High voltage circuit breaker）在高壓電路中起控制作用，是高壓電路中的重要電器元件之一。高壓斷路器是在正常或故障情況下接通或斷開(kāi)高壓電路的專(zhuān)用電器。高壓斷路器的開(kāi)斷容量可以在制造過(guò)程中做的很高。主要是依靠加電流互感器配合二次設(shè)備來(lái)保護(hù)。高壓斷路器的主要結(jié)構(gòu)大體分為導(dǎo)流部分、滅弧部分、絕緣部分、操作機(jī)構(gòu)部分。

3、高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)（ABB-SFG）

高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)是一種功能介于高壓斷路器和高壓隔離開(kāi)關(guān)之間的電器，高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)常與高壓熔斷器串聯(lián)配合使用；用于控制電力變壓器。高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)具有簡(jiǎn)單的滅弧裝置，因?yàn)槟芡〝嘁欢ǖ呢?fù)荷電流和過(guò)負(fù)荷電流。但是它不能斷開(kāi)短路電流，所以它一般與高壓熔斷器串聯(lián)使用，借助熔斷器來(lái)進(jìn)行短路保護(hù)。

高壓負(fù)荷開(kāi)關(guān)具有簡(jiǎn)單的滅弧裝置，能通斷一定的負(fù)荷電流和過(guò)負(fù)荷電流，但是它不能斷開(kāi)短路電流，所以它一般與高壓熔斷器串聯(lián)使用，借助熔斷器來(lái)進(jìn)行短路保護(hù)。

4、10kV電流互感器（LZZBJ9-10）

電流互感器原理是依據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的。電流互感器是由閉合的鐵心和 繞組組成。它的一次側(cè)繞組匝數(shù)很少，串在需要測(cè)量的電流的線路中，因此它經(jīng)常有線路的全部電流流過(guò)，二次側(cè)繞組匝數(shù)比較多，串接在測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路中，電流互感器在工作時(shí)，它的二次側(cè)回路始終是閉合的，因此測(cè)量?jī)x表和保護(hù)回路串聯(lián) 線圈的阻抗很小，電流互感器的工作狀態(tài)接近短路。電流互感器是把一次側(cè)大電流轉(zhuǎn)換成二次側(cè)小電流來(lái)測(cè)量 ，二次側(cè)不可開(kāi)路。

環(huán)氧樹(shù)脂真空澆注支柱式結(jié)構(gòu)電流互感器 用于電流、電能測(cè)量和繼電保護(hù)用。

常用變比：100/5、150/5、200/5、250/5等

測(cè)量精度：計(jì)量用（0.2、0.5、0.2S、0.5S）；保護(hù)用（5P10、10P10）

5、10kV電壓互感器（JDZ10-10A）

電壓互感器（Potential transformer 簡(jiǎn)稱(chēng)PT，Voltage transformer也簡(jiǎn)稱(chēng)VT）和變壓器很相像，都是用來(lái)變換線路上的電壓。但是變壓器變換電壓的目的是為了輸送電能，因此容量很大，一般都是以千伏安或兆伏安為計(jì)算單位；而電壓互感器變換電壓的目的，主要是用來(lái)給測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)裝置供電，用來(lái)測(cè)量線路的電壓、功率和電能，或者用來(lái)在線路發(fā)生故障時(shí)保護(hù)線路中的貴重設(shè)備、電機(jī)和變壓器，因此電壓互感器的容量很小，電氣控制柜設(shè)計(jì)，一般都只有幾伏安、幾十伏安，也不超過(guò)一千伏安

環(huán)氧樹(shù)脂澆注式電壓互感器把高電壓按比例關(guān)系變換成100V或更低等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)二次電壓，供保護(hù)、計(jì)量、儀表裝置使用。

常用變比：10/0.1kV

高壓柜內(nèi)電壓互感器常規(guī)將10kV變?yōu)?00V。

6、零序電流互感器（LJK100J 100/5）

零序電流互感器為單匝穿心式電流互感器，一般用于電力保護(hù)設(shè)備。用戶(hù)可根據(jù)系統(tǒng)的運(yùn)行方式，中性點(diǎn)有效接地或中性點(diǎn)非有效接地的不同，選用相適應(yīng)的零序電流互感器。

當(dāng)電路中發(fā)生觸電或漏電故障時(shí)，互感器二次側(cè)輸出零序電流，使所接二次線路上的設(shè)備保護(hù)動(dòng)作。

7、氧化鋅避雷器HY5WZ2

氧化鋅避雷器是具有良好保護(hù)性能的避雷器。利用氧化鋅良好的非線性伏安特性，使在正常工作電壓時(shí)流過(guò)避雷器的電流極（微安或毫安級(jí)）；當(dāng)過(guò)電壓作用時(shí)，電阻急劇下降，泄放過(guò)電壓的能量，達(dá)到保護(hù)的效果。這種避雷器和傳統(tǒng)的避雷器的差異是它沒(méi)有放電間隙，利用氧化鋅的非線性特性起到泄流和開(kāi)斷的作用。氧化鋅避雷器的額定電壓，應(yīng)該使它高于其在安裝處可能出現(xiàn)的工頻暫態(tài)電壓。

利用氧化鋅良好的非線性伏安特性，在正常工作電壓時(shí)流過(guò)避雷器的電流極（微安或毫安級(jí)）；當(dāng)過(guò)電壓作用時(shí)，電阻急劇下降，泄放過(guò)電壓的能量，達(dá)到保護(hù)的效果。

出線柜：HY5WZ2-17/43.5

8、高壓熔斷器

熔斷器是的保護(hù)電器，它用來(lái)保護(hù)電氣設(shè)備免受過(guò)載和短路電流的損害。

保護(hù)變壓器：SFLAJ-12kV

保護(hù)電壓互感器：XRNP-12/0.5

戶(hù)外跌落式：HRW12-10

9、高壓接地開(kāi)關(guān)（JN15-12/31.5）

使用于12kV及以下交流50Hz的電力系統(tǒng)中，可與各種型號(hào)高壓開(kāi)關(guān)柜配套使用，亦可作為高壓電器設(shè)備檢修時(shí)接地保護(hù)用。

10、綜合保護(hù)裝置

綜合保護(hù)裝置概念：集保護(hù)、測(cè)量、監(jiān)視、控制、人機(jī)接口、通信等多種功能于一體；代替了各種常規(guī)繼電器和測(cè)量?jī)x表，節(jié)省了大量的安裝空間和控制電纜。

功能：在故障狀態(tài)下啟動(dòng)保護(hù)動(dòng)作，管城回族區(qū)電氣控制柜，輸出保護(hù)信號(hào)。

安裝位置：進(jìn)線柜、出線柜、母聯(lián)柜（有斷路器的柜內(nèi)）。

保護(hù)的類(lèi)型：

過(guò)流保護(hù)：短時(shí)間的電流增大，一會(huì)兒就恢復(fù)了不斷電，如無(wú)法恢復(fù)就斷電。（時(shí)間）

速斷保護(hù)：電流突然增大，電氣控制柜型號(hào)，不斷電會(huì)燒壞設(shè)備。

零序保護(hù)：測(cè)量通過(guò)三相的線電流和，達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)動(dòng)作。

變壓器保護(hù)信號(hào)：變壓器高溫報(bào)警、變壓器超溫跳閘、變壓器開(kāi)門(mén)動(dòng)作、輕瓦、重斯（由變壓器引來(lái)）

11、高壓柜儀表室1、計(jì)量表；2、信號(hào)繼電器；3、綜合保護(hù)裝置；4、檢修壓板；5、位置指示燈；6、分合閘狀態(tài)指示燈；7、帶電指示器；8、照明開(kāi)關(guān)；9、加熱開(kāi)關(guān)；10、手動(dòng)操作開(kāi)關(guān)。

1、注意電源安裝

PLC系統(tǒng)的電源有兩類(lèi)：外部電源和內(nèi)部電源。

外部電源是用來(lái)驅(qū)動(dòng)PLC輸出設(shè)備(負(fù)載)和提供輸入信號(hào)的，又稱(chēng)用戶(hù)電源，同一臺(tái)PLC的外部電源可能有多規(guī)格。外部電源的容量與性能由輸出設(shè)備和PLC的輸入電路決定。由于PLC的I／O電路都具有濾波、隔離功能，所以外部電源對(duì)PLC性能影響不大。因此，對(duì)外部電源的要求不高。

內(nèi)部電源是PLC的工作電源，即PLC內(nèi)部電路的工作電源。它的性能好壞直接影響到PLC的可靠性。因此，為了保證PLC的正常工作，對(duì)內(nèi)部電源有較高的要求。一般PLC的內(nèi)部電源都采用開(kāi)關(guān)式穩(wěn)壓電源或原邊帶低通濾波器的穩(wěn)壓電源。

在干擾較強(qiáng)或可靠性要求較高的場(chǎng)合，應(yīng)該用帶屏蔽層的隔離變壓器，對(duì)PLC系統(tǒng)供電。還可以在隔離變壓器二次側(cè)串接LC濾波電路。同時(shí)，在安裝時(shí)還應(yīng)注意以下問(wèn)題：

（1）隔離變壓器與PLC和I/O電源之間采用雙絞線連接，以控制串模干擾；

（2）系統(tǒng)的動(dòng)力線應(yīng)足夠粗，以降低大容量設(shè)備起動(dòng)時(shí)引起的線路壓降；

（3）PLC輸入電路用外接直流電源時(shí)，采用穩(wěn)壓電源，以保證正確的輸入信號(hào)，否則可能使PLC接收到錯(cuò)誤的信號(hào)。

2、遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源

（1）動(dòng)力線、控制線以及PLC的電源線和I/O線應(yīng)分別配線，隔離變壓器與PLC和I/O之間應(yīng)采用雙膠線連接。將PLC的IO線和大功率線分開(kāi)走線，如必須在同一線槽內(nèi)，分開(kāi)捆扎交流線、直流線，若條件允許，分槽走線，這不僅能使其有盡可能大的空間距離，并能將干擾降到限度。

（2）PLC應(yīng)遠(yuǎn)離強(qiáng)干擾源如電焊機(jī)、大功率硅整流裝置和大型動(dòng)力設(shè)備，電氣控制柜價(jià)格，不能與高壓電器安裝在同一個(gè)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)。在柜內(nèi)PLC應(yīng)遠(yuǎn)離動(dòng)力線（二者之間距離應(yīng)大于200mm）。與PLC裝在同一個(gè)柜子內(nèi)的電感性負(fù)載，如功率較大的繼電器、接觸器的線圈，應(yīng)并聯(lián)RC消弧電路。

（3）交流輸出線和直流輸出線不要用同一根電纜，輸出線應(yīng)盡量遠(yuǎn)離高壓線和動(dòng)力線，避免并行。

3、I/O端接線要求

（1）PLC的輸入與輸出分開(kāi)走線，開(kāi)關(guān)量與模擬量也要分開(kāi)敷設(shè)。模擬量信號(hào)的傳送應(yīng)采用屏蔽線，屏蔽層應(yīng)一端或兩端接地，接地電阻應(yīng)小于屏蔽層電阻的1/10。

（2）輸入接線

● 輸入接線一般不要太長(zhǎng)。但如果環(huán)境干擾較小，電壓降不大時(shí)，輸入接線可適當(dāng)長(zhǎng)些。

● 輸入/輸出線不能用同一根電纜，輸入/輸出線要分開(kāi)。

● 盡可能采用常開(kāi)觸點(diǎn)形式連接到輸入端，使編制的梯形圖與繼電器原理圖一致，便于閱讀。

（3）輸出連接

● 輸出端接線分為獨(dú)立輸出和公共輸出。在不同組中，可采用不同類(lèi)型和電壓等級(jí)的輸出電壓。但在同一組中的輸出只能用同一類(lèi)型、同一電壓等級(jí)的電源。

● 由于PLC的輸出元件被封裝在印制電路板上，并且連接至端子板，若將連接輸出元件的負(fù)載短路，將燒毀印制電路板。

● 采用繼電器輸出時(shí)，所承受的電感性負(fù)載的大小，會(huì)影響到繼電器的使用壽命，因此，使用電感性負(fù)載時(shí)應(yīng)合理選擇，或加隔離繼電器。

● PLC的輸出負(fù)載可能產(chǎn)生干擾，因此要采取措施加以控制，如直流輸出的續(xù)流管保護(hù)，交流輸出的阻容吸收電路，晶體管及雙向晶閘管輸出的旁路電阻保護(hù)。

4、選擇正確的接地點(diǎn)

良好的接地是保證PLC可靠工作的重要條件，可以避免偶然發(fā)生的電壓沖擊危害。接地的目的通常有兩個(gè)，其一為了安全，其二是為了抑制干擾。完善的接地系統(tǒng)是PLC控制match系統(tǒng)抗電磁干擾的重要措施之一。

PLC控制系統(tǒng)的地線包括系統(tǒng)地、屏蔽地、交流地和保護(hù)地等。接地系統(tǒng)混亂對(duì)PLC系統(tǒng)的干擾主要是各個(gè)接地點(diǎn)電位分布不均，不同接地點(diǎn)間存在地電位差，引起地環(huán)路電流，影響系統(tǒng)正常工作。例如電纜屏蔽層必須一點(diǎn)接地，如果電纜屏蔽層兩端A、B都接地，就存在地電位差，有電流流過(guò)屏蔽層，當(dāng)發(fā)生異常狀態(tài)如雷擊時(shí)，地線電流將更大。

此外，屏蔽層、接地線和大地有可能構(gòu)成閉合環(huán)路，在變化磁場(chǎng)的作用下，屏蔽層內(nèi)又會(huì)出現(xiàn)感應(yīng)電流，通過(guò)屏蔽層與芯線之間的耦合，干擾信號(hào)回路。若系統(tǒng)地與其它接地處理混亂，所產(chǎn)生的地環(huán)流就可能在地線上產(chǎn)生不等電位分布，影響PLC內(nèi)邏輯電路和模擬電路的正常工作。PLC工作的邏輯電壓干擾容限較低，邏輯地電位的分布干擾容易影響PLC的邏輯運(yùn)算和數(shù)據(jù)存貯，造成數(shù)據(jù)混亂、程序跑飛或死機(jī)。模擬地電位的分布將導(dǎo)致測(cè)量精度下降，引起對(duì)信號(hào)測(cè)控的嚴(yán)重失真和誤動(dòng)作。

● 安全地或電源接地

將電源線接地端和柜體連線接地為安全接地。如電源漏電或柜體帶電，可從安全接地導(dǎo)入地下，不會(huì)對(duì)人造成傷害。

● 系統(tǒng)接地

PLC控制器為了與所控的各個(gè)設(shè)備同電位而接地，叫系統(tǒng)接地。接地電阻值不得大于4Ω，一般需將PLC設(shè)備系統(tǒng)地和控制柜內(nèi)開(kāi)關(guān)電源負(fù)端接在一起，作為控制系統(tǒng)地。

● 信號(hào)與屏蔽接地

一般要求信號(hào)線必須要有的參考地，屏蔽電纜遇到有可能產(chǎn)生傳導(dǎo)干擾的場(chǎng)合，也要在就地或者控制室接地，防止形成“地環(huán)路”。信號(hào)源接地時(shí)，屏蔽層應(yīng)在信號(hào)側(cè)接地；不接地時(shí)，應(yīng)在PLC側(cè)接地；信號(hào)線中間有接頭時(shí)，屏蔽層應(yīng)牢固連接并進(jìn)行絕緣處理，一定要避免多點(diǎn)接地；多個(gè)測(cè)點(diǎn)信號(hào)的屏蔽雙絞線與多芯對(duì)絞總屏蔽電纜連接時(shí)，各屏蔽層應(yīng)相互連接好，并經(jīng)絕緣處理，選擇適當(dāng)?shù)慕拥靥巻吸c(diǎn)接點(diǎn)。

5、對(duì)變頻器干擾抑制

變頻器的干擾處理一般有下面幾種方式:

加隔離變壓器，主要是針對(duì)來(lái)自電源的傳導(dǎo)干擾，可以將絕大部分的傳導(dǎo)干擾阻隔在隔離變壓器之前。使用濾波器，濾波器具有較強(qiáng)的抗干擾能力，還具有防止將設(shè)備本身的干擾傳導(dǎo)給電源，有些還兼有尖峰電壓吸收功能。

使用輸出電抗器，在變頻器到電動(dòng)機(jī)之間增加交流電抗器主要是減少變頻器輸出在能量傳輸過(guò)程中線路產(chǎn)生電磁輻射，影響其它設(shè)備正常工作。