俞艾兵
(广东扬城电气有限公司 广东广州 510540)
摘要:低压电器在我国近些年发展迅速,但是由于类型较多,特性各不相同,因此需要根据不同的配电要求,选择相适应的低压配电柜。本文分析了目前我国市场上所采用的低压配电柜的类型,并对其不同的特性加以比较得出结论,以供参考。
关键词:低压配电柜 母线 馈线 特性
引言:改革开发以来,我国的经济进入了高速发展的时代,伴随着经济的发展,我国的用电量也迅速增长。为了能满足日益增长的用电需求,提高电力终端的方便性和可靠性,就需要大力发展低压配电柜,因此低压配电柜在现代配电系统中应用越来越广阔,地位也显得愈加重要。
1.低压配电柜的分类
目前,在众多的低压配电柜中,我国配电网中普遍采用的有:固定柜GGD、抽屉柜GCS、抽屉柜MNS和固定间隔柜等。按低压配电柜的功能进行划分,有以下几种:进线开关柜、馈线开关柜、联络开关柜和无功功率补偿控制柜等。不同的配电场所,根据要求需要选用不同的低压配电柜。
2.低压配电柜的特性
在低压配电柜使用中,当它们充当进线柜或者联络柜时,柜内只装配一个回路,因此,各种柜型性能的区别并不明显。如果要比较各种低压配电柜的特性,只有当他们充当馈线柜,柜内回路数量较多的情况下,其性能才能进行多方面的比较,因此本文所讲的低压配电柜的特性都是在其作为馈线柜的情况下进行的。
2.1固定柜的特性
(1)适用范围小
固定柜充当馈线柜时,在一个总隔离开关下面配备至少两个或两个以上的出线回路,不仅出线回路之间没有分隔,而且整个母线系统与这些出线回路和隔离开关也没有分隔。因此,如果要对馈线柜内任何出线回路进行检修或维护,必须断开总隔离开关,保证整柜出线回路都出于断电状态。所以,固定柜充当馈线柜时,适用范围较小,不能用于一类和二类重要负荷的配电场所,以免因断电造成大范围的影响和人们财产的损失。
(2)安全性低
由于固定柜的母线系统没有与出线回路分隔,对其进行操作或维护时容易触及带电导体,带有一定的安全隐患,所以安全性不高。
2.2抽屉柜的特性
抽屉柜的最大的特性就是安全性高、供电连续性强。抽屉柜GCS和抽屉柜MNS充当馈线柜时,柜体分为电缆室、母线室和功能单元室,各出线元件在独立的抽屉中分别安装,利用插件连接柜体的母线系统和出线端子。在对抽屉柜进行检测和维护时,只要抽出需要的回路的抽屉即可,不会对其他回路的运行造成影响,因此供电的安全性与连续性都高于固定柜。
2.3固定间隔柜的特性
固定间隔柜的最大的特性就是维修方便。它的柜体也分为电缆室、母线室和功能单元室,但是不同的是,它将出线回路元件安装在独立的功能单元隔室里,同时将进出导线直接固定在元件的接线端子上,它不像抽屉柜那样,具有进出线插接件和可抽插的抽屉,但是具备有多个出线功能的单元隔室。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆固定间隔柜出线回路元件一般选用插入式元件,通过出线元件自身的机械附件实现元件的带电检修和功能更换(插入式断路器的接线方式采用插入式安装基座,它的主要特点是在不必重新接线和断开前级电源的情况下就可以进行维修和更换断路器,从而节省维修和更换时间)。
3.固定间隔柜的特性与抽屉柜的特性的比较
3.1互换性方面的比较
固定间隔柜的互换性低于抽屉柜。抽屉柜的出线回路是通过整个抽屉单元进行插接,安装在抽屉内的所有元件(包括热继电器、电流互感器、断路器和接触器等)进行互换时,可以随抽屉抽插来完成,更换速度较快,较方便;固定间隔柜的出线回路,由于没有可抽插的抽屉进行互换,所以互换操作时间长、不方便。
3.2插接可靠性方面的比较
进出线插接件的可靠性方面而言,抽屉柜低于固定间隔柜。固定间隔柜内使用插入式出线断路器,出线回路的插接是通过断路器本体与断路器插座的插接来实现的;抽屉柜内使用固定式出线断路器,通过配电柜的抽屉单元的进出线插接件来完成出线回路的插接。抽屉柜的设计,决定了出线回路插接的可靠性要取决于配电柜厂家的加工工艺和装配水平;而固定间隔柜的设计,决定了出线回路插接可靠性要取决于断路器厂家加工技术。毋庸置疑,配电柜生产厂家的技术水平低于断路器生产厂家,因此,抽屉柜的插接可靠性低于固定间隔柜。
3.3二次控制稳定性与通信回路的效果方面的比较
就二次控制稳定性方面而言,抽屉柜的二次控制稳定性低于固定间隔柜。抽屉柜内的二次控制接线的连接都是由二次插接件的转接和外部控制线之间进行,控制回路的稳定性取决于抽屉中的二次插接件,由于受抽屉空间和工艺水平方面的限制,反复抽插抽屉的过程中容易损坏,因此抽屉柜的控制稳定性较弱,对于需要通信回路的信号传输也只能通过二次插接转接引出,二次插件对信号屏蔽控制比较难,而且有些控制元件的通信接口使用D型插头,只能通过锡焊才能将这种类型插头的数据线引上二次插接件,因此抽屉柜通信回路的通讯质量较低;固定间隔柜的出线功能单元是固定安装的,在实际操作中,一、二次元件都没有位移。因此,固定间隔柜的二次控制不需要转接,控制回路稳定性较好,且对于有通信要求的回路,通信线可以采用屏蔽线或直接将带有相应插头的通信线直接插接到柜内通信元件的插口中,通信质量有保障。
3.4额定电流方面的比较
就配电母线的额定电流方面情况而言,抽屉柜内的配电母线额定电流小于固定间隔柜。固定间隔柜的配电母线的每相可以采用两片甚至三片母排,其载流量与主母线大小基本无区别,甚至有的厂家生产的配电母线达到3150A,基本可以满足各个领域的使用要求;抽屉柜做的配电母线使用L型铜排线,其额定载流量只有1000A,目前市场上有的厂家将抽屉柜的L型垂直母排替换成6mm厚的R排,最大额定电流可以做到1600A。
3.5故障率方面的比较
就故障率方面而言,抽屉柜的故障率高于固定间隔柜。首先,由于抽屉柜的插接件比较多,每个插接点都是发热点,发热点多会导致抽屉柜的插接件发生插接不稳等一些故障;其次,由于受到目前我国插接件工艺水平的限制,各种插接公差配合精度有所欠缺,插件之间的润滑介质容易变质,这些因素都会导致抽屉柜的插接件发生插接件被氧化和插件插不进等故障。在固定柜中,插入式底座出线与断路器之间插接的连接方式使用的是套筒式搭接和螺栓固定,具有良好的接触面积和必须的接触压力,从而保障了插接的稳定性和可靠性。所以在使用同等产品的情况下,固定间隔柜的故障率低于抽屉柜。
3.6造价方面的比较
就造价方面而言,固定间隔柜的造价低于抽屉柜。抽屉柜的生产,需要向柜体附件厂家购买柜体推进机构、一、二次插接件和连锁机构等附件,费用较高;生产固定间隔柜的厂家,可以自己加工所需要的各种零部件,外购的附件少,柜体的零件种类也少,因此,固定间隔柜的造价要低于抽屉柜,更有利于标准化生产。结语:在目前,低压电器由于很好地适应了社会和经济的需要,而发展迅速。而双向通讯的普遍应用,是目前以及未来低压电器的主要应用趋势,它对低压配电设备的通讯可靠性提出了更高的要求。而在低压固定间隔柜中,由于其供电的安全性、连续性和经济性等优点,证明了它具有开发的潜力与价值。
参考文献:
[1]几种常见低压配电柜的特点及其应用研究-谭启祥 - 《科技与创新》 - 2016
[2]配电房高低压配电柜的优化选择初探-刘光辉 - 《科技创新与应用》 - 2016
[3]配电房高低压配电柜的选择-石丽娟,石丽伟 - 《城市建设理论研究:电子版》 - 2014
论文作者:俞艾兵
论文发表刊物:《电力设备》2016年第9期
论文发表时间:2016/7/1
标签:抽屉论文; 回路论文; 间隔论文; 插接论文; 母线论文; 柜内论文; 断路器论文; 《电力设备》2016年第9期论文;