低壓抽出式開關(guān)柜,由于具有操作安全、運(yùn)行可靠、結(jié)構(gòu)緊湊、檢修方便、外形美觀和標(biāo)準(zhǔn)化程度高等特點(diǎn),在低壓配電系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。通過十幾年的發(fā)展,低壓抽出式開關(guān)拒從拒體結(jié)構(gòu),抽屜結(jié)構(gòu)及母線安裝方式有了較大的改進(jìn)。在低壓配電系統(tǒng)中,保護(hù)電器和控制電器的選用,關(guān)系到電器設(shè)備的電氣安全和使用。正確的保護(hù)電器選用,不僅保護(hù)線路導(dǎo)體不致遭受損害,更重要的是防止因絕緣損壞而導(dǎo)致觸電,導(dǎo)線過熱而引起火災(zāi)。
山西開關(guān)柜廠家錦泰恒針對(duì)目前國內(nèi)元件的供應(yīng)情況,結(jié)合低壓抽出式開關(guān)柜性能結(jié)構(gòu)特點(diǎn),對(duì)我廠生產(chǎn)量較大的GCK、GCS、MNS三種產(chǎn)品選用電器元件的基本方法及性能特點(diǎn)進(jìn)行比較分析。
1.從過載、短路保護(hù)觀點(diǎn)(非正常工作情況下)及安裝方式選用開關(guān)電器
低壓抽出式開關(guān)柜按照使用要求,經(jīng)過任意組合,通常主電路回路可滿足受電、母聯(lián)、饋電、電動(dòng)機(jī)集中控制、照明和電容器補(bǔ)償?shù)榷喾N用途?,F(xiàn)從不同用途保護(hù)性能要求分別提出電器元件選用原則:
1.1受電柜主斷路器的選用
受電柜主斷路器的選用首先應(yīng)考慮其斷流容量滿足相應(yīng)變壓器低壓側(cè)短路電流的要求,嚴(yán)恪地說應(yīng)大于進(jìn)線端的最大預(yù)期短路電流,受電柜一般分三檔容量,即30KA、50KA、80KA。GCK型開關(guān)柜的水平母線額定短時(shí)(1 s)耐受電流有效值和峰值電流分別為50KA、105KA,GCS、MNS型開關(guān)柜的水平母線額定短時(shí)(1s)耐受電流有效值和峰值電流分別為80KA和178KA。當(dāng)系統(tǒng)回路短路容量小于50KA時(shí),可選用GCK型開關(guān)柜,斷路器可選用DWl5系列和ME系列開關(guān)(上海人民電器廠產(chǎn)品)。當(dāng)系統(tǒng)回路短路容量大于50KA時(shí),可選用GCS或MNS型開關(guān)柜,斷路器可選用AH系列開關(guān)(北京開關(guān)廠產(chǎn)品)或F系列開關(guān)(ABB公司產(chǎn)品)、M系列開關(guān)(施耐德公司產(chǎn)品),以上斷路器都具有最基本的三段保護(hù)特性,但DWl5系列開關(guān)不能下進(jìn)線受電,ME-2000以下開關(guān)外形尺寸較大,飛弧距離也較大,母排連接較為不方便。
1.2母聯(lián)柜斷路器的選用
母聯(lián)柜主要是用于雙電源供電的系統(tǒng)中,斷路器必須具備上下進(jìn)線有相同分?jǐn)嗄芰Φ奶?/span>性,斷路器與母線的連接要求較高,故一般選用AH系列開關(guān)或F、M系列開關(guān)較為方便。
1.3動(dòng)力控制中心(PC)柜開關(guān)電器的選用
對(duì)于動(dòng)力中心柜的開關(guān)電器的選用,首先應(yīng)考慮其通斷能力應(yīng)大于系統(tǒng)安裝處的短路電流的要求,選擇過電漉脫扣器的整定電流在短路情況下能快速分?jǐn)啵档湍妇€和分支母線的要求。第二還要考慮饋電器與受電主斷路器之間曝護(hù)性能的銜接和動(dòng)用特性的協(xié)調(diào)。第三應(yīng)根據(jù)負(fù)荷的鶯要程度和開關(guān)柜的類型進(jìn)行配置。對(duì)于額定電流1600A即1600A以下的回路,由于GCK型開關(guān)柜的水平母線為柜頂上置式,一般框架式斷路器可上下配置兩臺(tái),GCS、MNS型開關(guān)柜的水平母線為板后平置式,AH、F、M等系列開關(guān)上下可配置三臺(tái),但ME等飛弧距離較大的開關(guān),上下只能配置兩臺(tái)。
1.4電動(dòng)機(jī)控制中心(MCC)柜開關(guān)電器的選用
對(duì)于電動(dòng)機(jī)控制中心柜一般來說,75KW以上的回路由于斷路器體積較大,抽屜較重,抽屜的互換、檢修方便等特性很難體現(xiàn),建議采用插入式塑殼斷路器,固定式安裝。75KW以下的回路采用抽屜式結(jié)構(gòu),并根據(jù)回路電流大小及拒體型式選配電器元件。GCK型開關(guān)柜每柜最多可安裝9個(gè)回路,DZ20、TG、CMl、NS、S等系列塑殼斷路器,CJ20、LC、B、3TB等系列接觸器,JRl6、LR、T、3UA等系列熱繼電器都可選用,GCS、MNS型開關(guān)柜由于有L/2或1/4抽屜,應(yīng)選用無飛弧、體積較小的元件,DZ20、CJ20、JRl6一般不安裝于這兩種柜型中。
1.5電容器補(bǔ)償柜電器元件的選用
電容器補(bǔ)償柜對(duì)接觸器的要求是比較高的,當(dāng)交流接觸器將電容器組中一個(gè)電容器接入電同時(shí),由于原先已接在電網(wǎng)中的電容器起到附加電源的作用,接觸器的工作條件是較為嚴(yán)酷的,因?yàn)榇藭r(shí)流過接觸器的涌流較大。切換電容器專用接觸器串接了限流電阻,有效地將電流峰值限制在額定電流的20倍以下,現(xiàn)在選用的切換電容器專用接觸器有JCl6、JCl9、B30C、B63C。選用時(shí),接觸器的額定控制干乏值應(yīng)不低于被控制電容器的相應(yīng)值。
2.從發(fā)熱觀點(diǎn)(正常工作情況下)選用電器
低壓抽出式開關(guān)柜中某一回路的額定電流,是由該電路電器元件的額定發(fā)熱電流及其布置和應(yīng)用情況來確定的,一般采用元件制造廠規(guī)定的額定封閉發(fā)熱電流與額定分散系敏的乘積作為浚電路進(jìn)行溫升試驗(yàn)時(shí)的考核依據(jù)。抽出式開關(guān)的抽屜都是上下重疊布置,其中GCK型可安裝9層9個(gè)抽屜,GCS型可安裝11層22個(gè)抽屜,MNS型可安裝11層44個(gè)抽屜,根據(jù)我廠試驗(yàn)結(jié)果,最上層抽屜內(nèi)的氣溫比昂下層相應(yīng)部位的氣溫要高出15K~19K。如果按照環(huán)境溫度每升高1K,長期工作電流降低1%的降容原則來選用電器元件,剛上下層同一種型式的功能單元抽屜容量相差15%~19%,這不僅給成套設(shè)計(jì)帶來困難,而且在使用中預(yù)期的抽屜互換性能也會(huì)受到限制。因此在采用額定分散系數(shù)時(shí)應(yīng)將電器元件布置的抽屜層次同時(shí)考慮在內(nèi)。目前我們采用以下幾項(xiàng)措施:
(1)額定電流小于30A的單元回路、選擇1/2或1/4抽屜,安裝于柜體上層。
(2)帶有整流裝置和變壓器等發(fā)熱元件的功能單元,盡可能安裝于拒體上層抽屜中。
(3)選用斷路器、熔斷器和熱繼電器的額定工作電流時(shí),按該電器布置的抽屜層次結(jié)臺(tái)降容原則設(shè)計(jì)。
(4)接觸器主電路容量仍按降窖原則處堙,但線圈的溫升取決于電壓值,無法采用降容措施,應(yīng)根據(jù)實(shí)際溫升數(shù)據(jù)結(jié)合線圈絕緣材料等級(jí)和柜內(nèi)最高氣溫一起考慮,盡可能布置在巾、下層抽屜。
(5)盡可能放寬柜內(nèi)連接導(dǎo)線的截面與降低接觸連接的能耗,減少熱源的產(chǎn)生。
3.從安全角度選用開關(guān)電器
低壓抽出式開關(guān)柜是一種全封閉式開關(guān)柜,柜體門或抽屜與斷路囂之間安裝有機(jī)械閉鎖或電器閉鎖,當(dāng)主開關(guān)在合閘位置時(shí),門或描屜部是無法打開和抽出的。另外,還應(yīng)根據(jù)安裝場(chǎng)所的環(huán)境條件選擇電器元件防護(hù)等級(jí),若安裝于濕熱帶地區(qū),電器元件還必須按三防要求選用。
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