鄭州繼飛機(jī)電設(shè)備有限公司

繼飛機(jī)電(圖)-電氣控制柜短路保護(hù)-鞏義電氣控制柜 ：

一、三種低壓抽出式開關(guān)柜的比較

　　低壓抽出式開關(guān)柜沒有刀開關(guān)，縮小了元件安裝的空間，柜內(nèi)增加了回路數(shù)，相同規(guī)格的抽屜可以互換使用，減少了停電時(shí)間，在低壓成套設(shè)備中應(yīng)用廣泛。各種性能都超過了固定柜。市場(chǎng)暢銷的抽屜柜有三種，即：MNS型、GCS型和GCK（GCL）型。這三種低壓抽出式開關(guān)柜從外形上看基本相似，它們內(nèi)部功能和單元結(jié)構(gòu)都存在差異。

　　二、低壓成套開關(guān)設(shè)備自身的不足

　　我國的低壓成套開關(guān)設(shè)備雖然在產(chǎn)量和產(chǎn)值方面有了很大的提高，但產(chǎn)品品種和性能還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)的需求，產(chǎn)品自身也存在這問題。

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絕緣材料阻燃性不合格，致使低壓成套開關(guān)設(shè)備存在安全隱患。低壓成套開關(guān)設(shè)備主要導(dǎo)電體的銅排，經(jīng)常導(dǎo)致載流量低、發(fā)熱。使裝置的實(shí)際載流量降低了，不能滿足裝置的設(shè)計(jì)要求。

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　　我國的一、二次接插件以及接線端子與國外也有不小的差距，致使低壓成套開關(guān)設(shè)備壽命短。

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　　元器件水平、質(zhì)量良莠不一，部分假mao產(chǎn)品占領(lǐng)了市場(chǎng)，影響了我國低壓成套開關(guān)。

三、低壓抽出式開關(guān)柜對(duì)電氣性能的影響 　　

（一）絕緣性能

　低壓抽出式開關(guān)柜的絕緣配合是按照設(shè)備的使用環(huán)境條件，安裝于供電系統(tǒng)位置，絕緣材料性能等因素決定xiao電氣間隙和爬電距離。良好的絕緣對(duì)于保證電氣設(shè)備與線路的安全運(yùn)行，防止人身觸電事故的發(fā)生是基本的和可靠的手段。柜內(nèi)主母線絕緣采用比標(biāo)準(zhǔn)性能高的爬電距離和電氣間隙，用CTI值高的絕緣件等措施。為提高主電路的動(dòng)熱穩(wěn)定能力，設(shè)計(jì)了DCS系列專用的CMJ型組合式母線夾和絕緣支撐件，采用高強(qiáng)度、阻燃型的合成材料熱塑而成，絕緣強(qiáng)度高，自熄性能好，結(jié)構(gòu)獨(dú)特，只需要調(diào)正積木式間塊即可適用不同規(guī)格的母線。

　　（二）柜體抗動(dòng)熱穩(wěn)定性能

　　柜體動(dòng)熱穩(wěn)定性能是生產(chǎn)商考慮的首位問題。在大電流的情況下，一旦出現(xiàn)短路，柜體應(yīng)具備承受短路電流的能力，對(duì)柜體的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度要求很高，作為低壓柜的設(shè)計(jì)人員，首先應(yīng)考慮水平主母排的固定方式及位置放置。如斷路器樁頭與銅母排搭接處（母排采用鍍銀處理）、注意連接部位緊固螺栓的壓力、測(cè)導(dǎo)體材料電導(dǎo)率是否滿足要求等等，但其接觸面積由于太小，使得接觸電阻太大發(fā)熱而使溫度過高。

　?。ㄈ┕收想娀〉谋Ｗo(hù)能力

電弧是一種氣體游離放電現(xiàn)象，也是一種等離子體。電弧的特點(diǎn)是溫度很高，電流很小，持續(xù)時(shí)間短，一旦出現(xiàn)擊穿點(diǎn)則會(huì)頻繁出現(xiàn)。電弧放電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的熱，能引燃周圍的易ran易bao品，造成火災(zāi)甚至爆扎。線路上的電弧可分為兩種，一種是正常的操作弧，稱“好弧”；另一種是故障電弧，稱“壞弧”。故障電弧主要是由于電線等電氣絕緣老化、破損，空氣潮濕引起的空氣擊穿，或者電氣連接松動(dòng)等原因造成的。電弧放電時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的熱，能引燃周圍的易ran易bao品，造成火災(zāi)甚至爆扎。

　?。ㄋ模┏閷祥_關(guān)設(shè)備的溫升

　　低壓抽出式開關(guān)柜抽屜開關(guān)設(shè)備的溫升，也是考查柜體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要指標(biāo)。柜內(nèi)的溫升與外殼的安裝形式、外殼的尺寸、是否帶通風(fēng)槽以及通風(fēng)槽的大小，內(nèi)部水平隔板數(shù)，元器件的有效損耗及抽屜單元個(gè)數(shù)等參數(shù)有關(guān)。抽出式柜的通風(fēng)設(shè)計(jì)中功能單元部分的通風(fēng)很重要。

四、低壓抽出式開關(guān)柜抽屜功能單元

　　低壓抽出式開關(guān)柜抽屜功能單元由若干功能部件構(gòu)成，能夠保證抽屜有連接、試驗(yàn)、分離三種位置。抽屜進(jìn)出線根據(jù)電流大小采用不同片數(shù)的同一規(guī)格片式結(jié)構(gòu)的接插件。抽屜機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)與電氣聯(lián)鎖性能關(guān)系密切，合閘狀態(tài)不能拉出抽屜，抽屜拉出位置不能合閘，并且抽屜拉出后，一次部分完全被絕緣件遮擋，手不可觸及，在操作手柄上掛鎖，從而保證了操作的嚴(yán)格性和操作人員的人身安全。柜體的功能單元小室的隔板和其它安裝支件均采用鍍鋅鈍化表面處理，電氣控制柜短路保護(hù)，充分保障了整個(gè)柜體的導(dǎo)電連續(xù)性，因此它具有良好的保護(hù)性能。

總之，低壓抽屜開關(guān)柜已普遍采用'C'型材，它的框架結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安裝方便。提高了設(shè)備的絕緣性能，防止過電壓產(chǎn)生的絕緣破壞而導(dǎo)致短路，控制設(shè)備的溫升，防止柜內(nèi)溫度過高，設(shè)備的結(jié)構(gòu)是服從產(chǎn)品的電氣性能，只有電氣性能完善、結(jié)構(gòu)合理、安全可靠的設(shè)備才能體現(xiàn)合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，為國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

概括的話有以下幾點(diǎn)：

GGD是固定柜，GCK、GCS、MNS是抽屜柜。

GCK和MNS柜架結(jié)構(gòu)都采用C型材，標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)E=25mm；

GCS柜架結(jié)構(gòu)采用KS型材，標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)E=20mm。

GCK柜和GCS、MNS柜抽屜推進(jìn)機(jī)構(gòu)不同；

GCS柜只能做單面操作柜，柜400/600/800/1000/1200mm，GCS原始設(shè)計(jì)da電流只能做到4000A；

GCK 柜深800/1000mm，額定電流da可至6300A；

MNS柜可以做雙面操作柜，柜深600/800/1000mm，可做到6300A。

1.固定柜

GGD是固定柜，固定柜是不說模數(shù)的（只有抽屜柜或固定分隔柜用模數(shù)來表示，這個(gè)后面再說），GGD交流低壓開關(guān)柜具有機(jī)構(gòu)合理，安裝維護(hù)方便，防護(hù)性能好，分?jǐn)嗄芰Ω叩葍?yōu)點(diǎn)，缺點(diǎn)是回路少，單元之間不能任意組合且占地面積大，不能與計(jì)算機(jī)聯(lián)絡(luò)。

2.抽屜柜

GCK、GCS、MNS都是抽屜柜，說到抽屜柜，要先明白一個(gè)概念，那就是模數(shù)E，模數(shù)E=有兩個(gè)值，一個(gè)為20mm，一個(gè)為25mm。目前抽屜柜柜體一般用兩種型材來加加工，一種是KS型材，這種型材的E＝20mm；另一種是C型材，E＝25mm。

因?yàn)楣窀邽?200mm，放抽屜的有效高度(即抽屜的高度)為1800mm，因此這二種型材的GCK都可以裝9層抽屜，因8E（E=20時(shí)）＝160，8E（E=25時(shí)）＝200都小于1800的有效高度。

以E=25為例說明...

8E/4=200/4(意思是200高的空間布置4個(gè)抽屜，寬度為150)

8E/2=200/2(意思是200高的空間布置2個(gè)抽屜寬度為300)

8E=抽屜高度為200寬度為600

12E=抽屜高度為300寬度為600

16E=抽屜高度為400寬度為600

20E=抽屜高度為500寬度為600

24E =抽屜高度為600寬度為600

2.1 GCK開關(guān)柜

GCK柜體外形尺寸：

寬度：400/600/800/1000/1200mm

深度：800/1000mm

高度：2200/2300mm

但是有一點(diǎn)需要注意，當(dāng)主母線額定電流為6300A時(shí)，主母線系統(tǒng)為雙層母線系統(tǒng)，柜高采用2300mm，其余柜高均為2200mm。

主母線額定電流為5000A及以下時(shí)，GCK成套設(shè)備可容納功能單元有效高度為72E(E=25mm)，da可以布置9層1單元（8E）出線回路。主母線額定電流為6300A時(shí)，GCK成套設(shè)備可容納功能單元有效高度為64E(E=25mm)，即da可以布置8層1單元出線回路。同一柜體的功能單元可全部為抽屜安裝或固定安裝，亦可混裝。

功能單元室以6E或8E為xiao高度模數(shù)。

當(dāng)以6E為xiao高度模數(shù)時(shí)，在72E的安裝高度下，可裝配12個(gè)功能單元抽屜。

當(dāng)以8E為xiao高度模數(shù)時(shí)，在72E的安裝高度下，可裝配9個(gè)功能單元抽屜。

抽屜單元標(biāo)準(zhǔn)回路設(shè)計(jì)有9種規(guī)格等級(jí)：8E /4、6E/2、8E /2、6E、8E、12E、16E、20E、24E。

固定分隔單元標(biāo)準(zhǔn)回路設(shè)計(jì)有4種規(guī)格等級(jí)：6E、8E、16E、24E。

抽屜回路的推進(jìn)機(jī)構(gòu)有三種：XJG8(H1)手搖式推進(jìn)機(jī)構(gòu)、XSL手拉式推進(jìn)機(jī)構(gòu)、XJG8(H2)手搖式電操專用推進(jìn)機(jī)構(gòu)。

2.2 MNS開關(guān)柜

MNS系統(tǒng)框架采用C形骨架，標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)E=25mm；

MNS柜外形尺寸（高x寬x深）2200mmx400/600/800/1000/1200mmx600/800/1000mm

抽屜組件的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格為8E/4、8E/2、4E、6E、8E、12E、16E、20E、24E。

注意，4個(gè)8E/4或2個(gè)8E/2組件可以水平安裝在600寬的裝置小室內(nèi)，組件高度為8E（200mm）但是，4E、6E、8E、12E、16E、20E、24E的單個(gè)組件就需要600mm寬的裝置小室，組件的高度就是組件規(guī)格所要求的尺寸。

2.3 GCS開關(guān)柜

GCS的框架由E=20mm的KS型材組裝而成；

GCS柜外形尺寸（高x寬x深）2200mmx400/600/800/1000/1200mmx/800/1000mm

抽屜單元高度的模數(shù)為160mm，分為1/2單元、1單元、1.5單元、2單元、3單元五個(gè)尺寸系列。

其實(shí)，不管采用哪種柜子，常規(guī)設(shè)計(jì)時(shí)都考慮安裝美觀方便，不可能都完全把一個(gè)柜子塞的滿滿的，低壓開關(guān)柜選擇固定分隔插拔式開關(guān)柜時(shí)，可大致參考以下：

?斷路器：1000A及以上容量的開關(guān)宜選用框架空氣斷路器，800A及以下應(yīng)選用塑殼斷路器。

?低壓輸出開關(guān)柜柜體：

低壓配電柜柜體高度一般在2.2米，放置斷路器的有效高度為1.8米，不同容量的斷路器高度如下：

?250A以下塑殼斷路器：200mm，占有8E空間也就是一個(gè)抽屜的空間;

?400A、630A塑殼斷路器：400mm，占用16E也就是兩個(gè)抽屜空間;

?800A塑殼斷路器：600mm，占用24E也就是三個(gè)抽屜空間；

?低壓開關(guān)柜塑殼斷路器安裝數(shù)量（參考）：

?對(duì)于800A塑殼斷路器，１個(gè)柜體可安裝3個(gè)；

?對(duì)于400A、630A塑殼斷路器，１個(gè)柜體可安裝４個(gè)；

?對(duì)于250A及以下塑殼斷路器，１個(gè)柜體可安裝９個(gè)。

高壓斷路器（ABB-VD4、國產(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高壓電路的專用電器。高壓斷路器的開斷容量可以在制造過程中做的很高。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)荷開關(guān)（ABB-SFG）

高壓負(fù)荷開關(guān)高壓負(fù)荷開關(guān)是一種功能介于高壓斷路器和高壓隔離開關(guān)之間的電器，高壓負(fù)荷開關(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)荷電流和過負(fù)荷電流。但是它不能斷開短路電流，所以它一般與高壓熔斷器串聯(lián)使用，電氣控制柜顯示屏，借助熔斷器來進(jìn)行短路保護(hù)。

高壓負(fù)荷開關(guān)具有簡(jiǎn)單的滅弧裝置，鞏義電氣控制柜，能通斷一定的負(fù)荷電流和過負(fù)荷電流，但是它不能斷開短路電流，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，二次側(cè)繞組匝數(shù)比較多，串接在測(cè)量儀表和保護(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)量儀表和保護(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)小電流來測(cè)量 ，二次側(cè)不可開路。

環(huán)氧樹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PT，Voltage transformer也簡(jiǎn)稱VT）和變壓器很相像，都是用來變換線路上的電壓。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，主要是用來給測(cè)量儀表和繼電保護(hù)裝置供電，用來測(cè)量線路的電壓、功率和電能，或者用來在線路發(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，一般都只有幾伏安、幾十伏安，也不超過一千伏安

環(huán)氧樹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)流過避雷器的電流極（微安或毫安級(jí)）；當(dāng)過電壓作用時(shí)，電阻急劇下降，泄放過電壓的能量，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有放電間隙，利用氧化鋅的非線性特性起到泄流和開斷的作用。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)流過避雷器的電流極（微安或毫安級(jí)）；當(dāng)過電壓作用時(shí)，電阻急劇下降，泄放過電壓的能量，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，它用來保護(hù)電氣設(shè)備免受過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

戶外跌落式：HRW12-10

9、高壓接地開關(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)量儀表，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，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)的類型：

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

速斷保護(hù)：電流突然增大，不斷電會(huì)燒壞設(shè)備。

零序保護(hù)：測(cè)量通過三相的線電流和，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、變壓器開門動(dòng)作、輕瓦、重斯（由變壓器引來）

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、照明開關(guān)；9、加熱開關(guān)；10、手動(dòng)操作開關(guān)。