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配電柜
來源:互聯(lián)網(wǎng)

配電柜是配電系統(tǒng)的末級設備,是企業(yè)生產(chǎn)、辦公的供電設備,可分為高壓開關柜和低壓配電柜。

配電柜的安裝一般在土建工作已經(jīng)結束,室內各種裝修工作都已完畢后,再開始進行。安裝時,首先應根據(jù)圖紙及現(xiàn)場條件確定配電柜的就位次序,然后,依次將配電柜放到其各自的安裝位置上。配電柜常見問題有進線柜主開關不能分閘、斷路器不能合閘等。檢修時應注意斷路器除塵,檢查滅弧罩、動靜觸頭以及檢查變頻器除塵、接線情況,確認有無機械損傷、保險絲是否損壞等。

配電柜的主要作用是為下一級配電點或各個用電點進行配電,即將電能按要求分配于各個用電線路。配電柜的一大用途是便于分片或是分類配置電源。當線路出現(xiàn)故障時,配電柜有利于控制故障范圍,方便維修工作人員快速找出故障點。配電柜廣泛應用于工業(yè)、建筑、醫(yī)療、交通等領域。

結構

配電屏主要由進線柜、出線柜、電容器柜、計量柜等組成。進線柜,又叫受電柜,是用來從電網(wǎng)上接受電能的設備(從進線到母線),一般安裝有斷路器、CT、PT、隔離刀等元器件。?出線柜,也叫饋電柜或配電柜,是用來分配電能的設備(從母線到各個出線),一般也安裝有斷路器、CT、PT、隔離刀等元器件。 ?

母線聯(lián)絡柜,也叫母線分斷柜,是用來連接兩段母線的設備(從母線到母線),在單母線分段、雙母線系統(tǒng)中常常要用到母線聯(lián)絡,以滿足用戶選擇不同運行方式的要求或保證故障情況下有選擇的切除負荷。PT柜,電壓互感器柜,一般是直接裝設到母線上,以檢測母線電壓和實現(xiàn)保護功能。內部主要安裝電壓互感器PT、隔離刀、保險絲和避雷器等。隔離柜是用來隔離兩端母線用的或者是隔離受電設備與供電設備用的,它可以給運行人員提供一個可見的端點,以方便維護和檢修作業(yè)。由于隔離柜不具有分斷、接通負荷電流的能力,所以在與其配合的斷路器閉合的情況下,不能夠推拉隔離柜的手車。在一般的應用中,都需要設置斷路器輔助接點與隔離手車的聯(lián)鎖,防止運行人員的誤操作。?

電容器柜也叫補償柜,是用來作改善電網(wǎng)的功率因數(shù)用的,或者說作無功補償,主要的器件就是并聯(lián)在一起的成組的電容器組、投切控制回路和保險絲等保護用電器。一般與進線柜并列安裝,可以一臺或多臺電容器柜并列運行。電容器柜從電網(wǎng)上斷開后,由于電容器組需要一段時間來完成放電的過程,所以不能直接用手觸摸柜內的元器件,尤其是電容器組;在斷電后的一定時間內(根據(jù)電容器組的容量大小而定,如:1分鐘),不允許重新合閘,以免產(chǎn)生過電壓損壞電容器。作自動控制功能時,也要注意合理分配各組電容器組的投切次數(shù),以免出現(xiàn)一組電容器損壞,而其他組卻很少投切的情況。計量柜主要用來作計量電能用的(千瓦時),又有高壓、低壓之分,一般安裝有隔離開關、保險絲、CT、PT、有功電度表(傳統(tǒng)儀表或數(shù)字電表)、無功電度表、繼電器、以及一些其他的輔助二次設備(如負荷監(jiān)控儀等)。

工作原理

以高壓配電柜為例,高壓配電柜中的高壓斷路器對一次電路實施控制,高壓斷路器的控制回路取決于斷路器操動機構的型式和操作電源的類別。電磁操動機構只能采用直流操作電源,彈簧操動機構和手動操動機構一般采用交流操作電源。信號回路是用來指示一次電路設備運行狀態(tài)的二次回路。信號按用途分,有斷路器位置信號、事故信號和預告信號等。斷路器位置信號:顯示斷路器正常工作的位置狀態(tài)。一般是紅燈亮,表示斷路器處在合閘位置;綠燈亮,表示斷路器處在分閘位置。·事故信號:顯示斷路器在事故情況下的工作狀態(tài)。一般是紅燈閃光,表示斷路器自動合閘;綠燈閃光,表示斷路器自動跳閘。此外還有事故音響信號和光子牌等。

預告信號,即在一次設備出現(xiàn)不正常狀態(tài)時或在故障初期發(fā)出報警信號。例如,變壓器過負荷或者輕瓦斯動作時,就發(fā)出區(qū)別于上述事故音響信號的另一種預告音響信號,同時光字牌亮,指示出故障的性質和地點,值班員可根據(jù)預告信號及時處理。對斷路器的控制和信號回路有下列基本要求。①應能監(jiān)視控制回路保護裝置(如保險絲)及其分、合閘回路的完好性,以保證斷路器的正常工作,通常采用燈光監(jiān)視的方式。②合閘或分閘完成后,應能使命令脈沖解除,即能切斷合閘或分閘的電源。③應能指示斷路器正常合閘和分閘的位置狀態(tài),并在自動合閘和自動跳閘時有明顯的指示信號。如前所述,通常用紅、綠燈的平光來指示斷路器的正常位置狀態(tài),而用其閃光來指示斷路器的自動分、合閘。④斷路器的事故跳閘信號回路,應按“不對應的原理”接線。當斷路器采用手動操動機構時,利用手動操動機構的輔助觸點與斷路器的輔助觸點構成“不對應”關系,即操動機構手柄在合閘位置而斷路器已分閘時,發(fā)出事故跳閘信號。當斷路器采用電磁操動機構或彈簧操動機構時,則利用控制開關的觸點與斷路器的輔助觸點構成“不對應”關系,即控制開關手柄在合閘位置而斷路器已分閘時,發(fā)出事故跳閘信號。⑤對有可能出現(xiàn)不正常工作狀態(tài)或故障的設備,應裝設預告信號。預告信號應能使控制室或值班室的中央信號裝置發(fā)出音響或燈光信號,并能指示故障地點和性質。通常預告音響信號用電鈴,而事故音響信號用電笛,兩者有所區(qū)別。

分類

高壓開關柜

高壓開關柜是高壓系統(tǒng)中接收和分配電能的成套配電裝置,主要用于3~35kV高壓系統(tǒng)中。通常1個柜構成1個單元回路,因此,1個柜也就成為1個間隔。使用時,可按設計的主電路方案,將適合各種電路間隔的開關柜組合起來而構成整個高壓配電裝置,它具有安全可靠、檢修方便、占地面積小等特點,應用廣泛。高壓開關柜的種類很多,按開關電器的安裝方式,可分為固定式和手車式(較先進)兩種;按柜體結構分,可分為開啟式、半封閉式和封閉式3種。高壓成套設備包括進、出線柜、環(huán)網(wǎng)柜、開關柜、計量柜等。

低壓配電柜

低壓配電設備根據(jù)規(guī)模大小可分為盒、箱、盤、屏、柜,主要用于220V交流和-48V直流配電。其中:低壓交流配電柜按其安裝的方式不同,可分為固定式和抽屜式兩種;按裝置的外殼不同,可分為開啟式和保護式兩種。其中,固定式結構簡單,適用于小型配電系統(tǒng);抽屜式便于維護和更換,適用于復雜配電系統(tǒng)。

低壓成套配電柜主要有GGD、GCS、GCK、MNS等型號,其中,GGD是固定式開關柜,GCK、GCS、MNS都是抽出式開關柜,每一個出線單元都是獨立的,各回路間不會相互影響。GCK型較老,當時的型材強度較差,操作機構也不太靈活。目前產(chǎn)品吸收了GCS型的優(yōu)點,與GCS型、MNS型明顯不同是主母線置于柜頂。GCS型開關柜是90年代中期由森源公司參照ABB公司MNS型開關柜設計的抽屜式開關柜,結構與后者類似,主母線后置,但也有不同,如抽屜模數(shù)使用國內常用的20mm模數(shù),沒有采用后者的25mm,抽屜為推進機構,操作更方便、靈活。

MNS型開關柜可雙面操作,最多單柜可裝36個電路(有1/4抽屜),GCS型開關柜最多為22個。MNS型開關柜的柜體使用敷鋁鋅板,為全組裝結構。MNS和GCS型開關柜的水平母線都是后出線與前左的抽屜單元、前右的電纜出線室有隔板隔開,垂直母線組裝在阻燃型塑料功能板中。GCS型開關柜最小有1/2抽屜,MNS型開關柜有1/4抽屜,MNS型開關柜的抽屜有聯(lián)鎖機構,而GCS型開關柜只有開關本身有聯(lián)鎖機構。GCK型開關柜的水平母線設在柜頂,垂直母線沒有阻燃型塑料功能板,電纜出線可以后出,也可以從右側電纜室出線,但抽屜推進機構和GCS、MNS型開關柜不同,比較簡單。

安裝與操作

配電柜的安裝工作最好在土建工作已經(jīng)結束,室內各種裝修工作都已完畢后,再開始進行。安裝時,首先應根據(jù)圖紙及現(xiàn)場條件確定配電柜的就位次序,一般情況下是以不妨礙其他柜的就位為前提,按照先內后外,先靠墻后入口的原則進行。然后,依次將配電柜放到其各自的安裝位置上。配電柜就位后,為使其柜面一致、排列整齊、間隙均勻,必須要對各柜進行調整。調整的方法一般可通過在其下面加墊鐵來進行,但在同一處所用的墊鐵數(shù)量不宜超過3塊。調整時,首先應將各柜調整到大致的水平位置,然后再進行精調。當配電柜較少時,可先精確地調整第一臺柜,再以第一臺柜為標準逐個調整其余各柜。對多個配電柜進行調整時,可首先調整中間的一個柜,再分別向兩側調整其余各柜。對于兩行相對排列的配電柜,常有母線橋聯(lián)絡,應該注意兩列柜的位置對應。柜的垂直度、水平度、柜面不平度和柜間接縫的偏差應符合要求。

配電柜的調整結束后,即可對其進行固定。固定的方法通常有兩種:一種用螺栓固定,另一種用焊接固定。用螺栓固定也有兩種形式:一是在基礎型鋼上開大于螺絲直徑的孔,柜以螺栓固定。二是在基礎型鋼上鉆小于固定螺絲直徑的孔,然后攻螺絲,最后用螺絲固定。采用焊接固定時,每個柜的焊縫不應少于4處,每處焊縫長約100mm左右。為保持柜面美觀,焊縫宜放在柜體的內側。焊接時,應把墊于柜下的墊片也焊在基礎型鋼上。另外,還必須注意,主控制柜、繼電保護柜和自動裝置柜等不宜與基礎型鋼焊死。

應用

配電柜是一種用于電力配電系統(tǒng)的設備,廣泛應用于工業(yè)、建筑、醫(yī)療、交通等領域。配電柜具有隔離、變壓、分配、保護等多種電氣控制功能。根據(jù)不同的工作場所和需求,配電柜可以設計和配置不同種類的配電元件,如斷路器、接觸器、繼電器、計時器等,從而實現(xiàn)電氣控制的多樣化。配電柜還可以進行各種電氣操作和指示,確保電氣設備在運行過程中的安全性和高效性。

檢修

(1)斷路器除塵,檢查滅弧罩、動靜觸頭。(2)接觸器除塵,測量接觸器接觸電阻,檢查電磁鐵和線圈,擰緊所用的緊固件及接線螺絲,通電檢查。(3)熱繼電器除塵,檢驗彈簧彈性是否正常,緊固接線螺絲。(4)時間繼電器除塵,檢驗彈簧彈性是否正常,緊固接線螺絲。(5)轉換開關檢修,除塵、緊固接線螺絲。(6)控制、電流回路檢修,檢查導線絕緣是否損傷,接線端子是否緊固。(7)檢查變頻器除塵、接線情況,確認有無機械損傷、保險絲是否損壞,拆下風扇,檢查轉動,應平穩(wěn)、無異聲。

質量標準

(1)設備外觀應清潔干凈,接線應緊固,無破損及燒焦現(xiàn)象,機構應靈活可靠,所有螺栓應緊固,觸頭表面應清潔,無氧化層,接觸緊密,分合可靠。(2)接觸器其絕緣電阻,應不小于1.5MQ,如達不到要求,接觸器應進行干燥處理,接觸器面接觸式的觸頭,接觸面應不小于全面積的1/3;線接觸式的觸頭,接觸長度不小于全線長的4/5。(3)時間繼電器實際動作時間和設定值應一致。(4)轉換開關用萬用表通路檔測量,所用觸頭在任何接通位置應無電阻顯示。(5)控制回路中控制各元件必須正確、靈敏、可靠,對于外皮損傷的線路應進行絕緣處理或更換。(6)變頻器空氣過濾器及各零部件清潔,電壓表、電流表、高壓帶電指示裝置等表計指示正常,所有開關應完好無損且動作靈活、可靠,保護回路中的元器件應無損傷,運行參數(shù)整定值準確,各IGBT(IGBT:絕緣柵雙極型晶體管)模塊工作溫度應正常,主回路的絕緣電阻應大于5MΩ,模擬保護動作時,信號顯示系統(tǒng)應顯示正確,報警電路應可靠報警。

參考資料 >

配電柜(箱)會爆炸?.湖北應急管理.2023-12-03

高低壓配電柜的常見故障及原因分析.山東愛電電力建設有限公司.2023-12-04

【專題】低壓配電柜相關知識詳解.電氣應用.2023-12-02

關于配電柜的小知識.新浪網(wǎng).2023-12-02

高低壓配電柜的柜體結構分類與應用解析.電氣自動化華東工控.2025-12-02

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