低压配电柜相关知识详解 全球电气资源文章

配电柜的主要作用是为下一级配电点或各个用电点进行配电，即将电能按要求分配于各个用电线路。配电柜的一大用途是便于分片或是分类配置电源。当线路出现故障时，配电柜有利于控制故障范围，方便维修工作人员快速找出故障点，并及时加以排除，以保障人们的正常用电。本期专题对配电柜的相关知识点进行归纳、总结，供大家参考。

配电柜的分类

（1）按供电系统的要求分类

1）一级配电设备，统称为动力配电中心。它们集中安装在企业的变电站，把电能分配给不同地点的下级配电设备。这一级设备紧靠降压变压器，故电气参数要求较高，输出电路容量也较大。

2）二级配电设备，是动力配电柜和电动机控制中心的统称。动力配电柜使用在负荷比较分散、回路较少的场合；电动机控制中心用于负荷集中、回路较多的场合。它们把上一级配电设备某一电路的电能分配给就近的负荷。这级设备应对负荷提供保护、监视和控制。

3）末级配电设备总称为照明动力配电柜。它们远离供电中心，是分散的小容量配电设备。

（2）按结构特征和用途分类

1）固定面板式开关柜，常称开关板或配电屏。它是一种有面板遮拦的开启式开关柜，正面有防护作用，背面和侧面仍能触及带电部分，防护等级低，只能用于对供电连续性和可靠性要求较低的工矿企业，作变电室集中供电用。

2）防护式（即封闭式）开关柜，指除安装面外，其它所有侧面都被封闭起来的一种低压开关柜。这种柜子的开关、保护和监测控制等电气元件，均安装在一个用钢或绝缘材料制成的封闭外壳内，可靠墙或离墙安装。柜内每条回路之间可以不加隔离措施，也可以采用接地的金属板或绝缘板进行隔离。通常门与主开关操作有机械联锁。另外还有防护式台型开关柜（即控制台），面板上装有控制、测量、信号等电器。防护式开关柜主要用作工艺现场的配电装置。

3）抽屉式开关柜。这类开关柜采用钢板制成封闭外壳，进出线回路的电器元件都安装在可抽出的抽屉中，构成能完成某一类供电任务的功能单元。功能单元与母线或电缆之间，用接地的金属板或塑料制成的功能板隔开，形成母线、功能单元和电缆三个区域。每个功能单元之间也有隔离措施。抽屉式开关柜有较高的可靠性、安全性和互换性，是比较先进的开关柜，目前生产的开关柜，多数是抽屉式开关柜。它们适用于要求供电可靠性较高的工矿企业、高层建筑，作为集中控制的配电中心。

4）动力、照明配电控制箱。多为封闭式垂直安装。因使用场合不同，外壳防护等级也不同。它们主要作为工矿企业生产现场的配电装置。

配电柜的组成和作用

配电屏主要由进线柜、出线柜、电容器柜、计量柜等组成。

进线柜：又叫受电柜，是用来从电网上接受电能的设备（从进线到母线），一般安装有断路器、CT、PT、隔离刀等元器件。

出线柜：也叫馈电柜或配电柜，是用来分配电能的设备（从母线到各个出线），一般也安装有断路器、CT、PT、隔离刀等元器件。

母线联络柜：也叫母线分断柜，是用来连接两段母线的设备（从母线到母线），在单母线分段、双母线系统中常常要用到母线联络，以满足用户选择不同运行方式的要求或保证故障情况下有选择的切除负荷。

PT柜：电压互感器柜，一般是直接装设到母线上，以检测母线电压和实现保护功能。内部主要安装电压互感器PT、隔离刀、熔断器和避雷器等。

隔离柜：是用来隔离两端母线用的或者是隔离受电设备与供电设备用的，它可以给运行人员提供一个可见的端点，以方便维护和检修作业。由于隔离柜不具有分断、接通负荷电流的能力，所以在与其配合的断路器闭合的情况下，不能够推拉隔离柜的手车。在一般的应用中，都需要设置断路器辅助接点与隔离手车的联锁，防止运行人员的误操作。

电容器柜：也叫补偿柜，是用来作改善电网的功率因数用的，或者说作无功补偿，主要的器件就是并联在一起的成组的电容器组、投切控制回路和熔断器等保护用电器。一般与进线柜并列安装，可以一台或多台电容器柜并列运行。电容器柜从电网上断开后，由于电容器组需要一段时间来完成放电的过程，所以不能直接用手触摸柜内的元器件，尤其是电容器组；在断电后的一定时间内（根据电容器组的容量大小而定，如：1分钟），不允许重新合闸，以免产生过电压损坏电容器。作自动控制功能时，也要注意合理分配各组电容器组的投切次数，以免出现一组电容器损坏，而其他组却很少投切的情况。

计量柜：主要用来作计量电能用的（千瓦时），又有高压、低压之分，一般安装有隔离开关、熔断器、CT、PT、有功电度表（传统仪表或数字电表）、无功电度表、继电器、以及一些其他的辅助二次设备（如负荷监控仪等）。

配电柜的进线和出线

从保护范围考虑，一般进线柜和出线柜一次设备连接顺序不同。

进线柜内一次设备的连接顺序是母线刀闸、CT、开关、线路刀闸。

出线柜内一次设备的连接顺序是母线刀闸、开关、CT、线路刀闸。

出线柜二次设备的连接顺序断路器、熔断器、继电器、接触器、用电设备。

配电柜的进线方式有四种：上进线、下进线、侧进线、后进线。如下图所示。

出线方式包括：前出线（顶部或底部）可以靠墙安装；后出线（顶部或底部）不可以靠墙安装，如下图所示。

常用低压配电柜的用途和特点

一、GGD型交流低压配电柜

（1）用途

GGD型交流低压配电柜适用于变电站、发电厂、厂矿企业等电力用户的交流50Hz，额定工作电压380V，额定工作电流1000～3150A的配点系统，作为动力、照明及发配电设备的电能转换、分配与控制之用。

（2）结构特点

1）GGD型交流低压配电柜的柜体采用通用柜形式，构架用8MF冷弯型钢局部焊接组装而成，并有20模的安装孔，通用系数高。

2）GGD柜充分考虑散热问题，在柜体上下两端均有不同数量的散热槽孔，当柜内电器元件发热后，热量上升，通过上端槽孔排出，而冷风不断地由下端槽孔补充进柜，使密封的柜体自下而上形成一个自然通风道，达到散热的目的。

3）柜体的顶盖在需要时可拆除，便于现场主母线的装配和调整，柜顶的四角装有吊环，用于起吊和装运。

4）柜体的防护等级为IP30，用户也可根据环境的要求在IP20～IP40之间选择。

二、GCK低压抽出式开关柜

（1）用途

GCK低压抽出式开关柜由动力配电中心（PC）柜和电动机控制中心（MCC）两部分组成。该装置适用于交流50（60）Hz，额定工作电压小于等于660V，额定电流4000A及以下的配电系统，作为动力配电，电动机控制及照明等配电设备。

（2）结构特点

1）整柜采用拼装式组合结构，模数孔安装，零部件通用性强，适用性好，标准化程度高。

2）柜体上部为母线室，前部为电器室，后部为电缆进出线室，各室间有钢板或绝缘板作隔离，以保证安全。

3）MCC柜抽屉小室的门与断路器或隔离开关的操作手柄设有机械联锁，只有手柄在分断位置时门才能开启。

4）受电开关，联络开关及MCC柜的抽屉具有三个位置：接通位置，试验位置，断开位置。

5）开关柜的顶部根据受电需要可装母线桥。

三、GCS低压抽出式开关柜

（1）用途

GCS型低压抽出式开关柜使用于三相交流频率为50Hz，额定工作电压为400V（690V），额定电流为4000A及以下的发、供电系统中的作为动力、配电和电动机控制和电容补偿之用。广泛应用于发电厂、石油、化工、冶金、高层建筑等场所，也可用在大型发电厂等自动化程度高，要求与计算机接口的场所。

（2）结构特点

1）框架采用8MF型开口型钢，主构架上安装模数为E=20mm和100mm的ψ9.2mm的安装孔，使得框架组装灵活方便。

2）开关柜的各功能室相互隔离，其隔室分为功能单元室，母线室和电缆室，各室的作用相对独立。

3）水平母线采用柜后平置式排列方式，以增强母线抗电动力的能力，是使主电路具备短路强度能力的基本措施。

4）电缆隔室的设计使电缆上、下进出均十分方便。

5）抽屉高度的模数为160mm，抽屉改变仅在高度尺寸上变化，其宽度、深度尺寸不变，相同功能单元的抽屉具有良好的互换性，单元回路额定电流630A及以下。

6）抽屉面板具有分、合试验、抽出等位置的明显标志，抽屉单元设有机械联锁装置。抽屉单元为主体，同时具有抽出式和固定式，可以混合组合，任意使用。

四、MNS低压抽出式开关柜

（1）用途

MNS型低压抽出式成套开关设备为适应电力工业发展的需求，参考国外MNS系列低压开关柜设计并加以改进开发的高级型低压开关柜。MNS型低压开关柜适应各种供电，配电的需要，能广泛用于发电厂、变电站、工矿企业、大楼宾馆、市政建设等各种低压配电系统。

（2）结构特点

1）框架为组合式结构，基本骨架由C型钢材组装而成，框架的全部结构件经过镀锌处理，通过自攻锁紧螺钉或8.8级六角螺栓坚固连接成基本框架。开关柜内部尺寸，零部件尺寸，隔室尺寸均按照模数化变化。

2）每一个柜体分隔为三个室，即水平母线室，抽屉小室，电缆室。室与室之间用钢板或高强度阻燃塑料功能板相互隔开，上下层抽屉之间有带通风孔的金属板隔离，以有效防止开关元件因故障引起的飞弧或母线与其他线路短路造成的事故。

3）MNS型低压开关柜的结构设计可满足各种进出线方案要求：上进上出，上进下出，下进上出，下进下出。

4）设计紧凑：以较小的空间容纳较多的功能单元。

5）结构件通用性强，组装灵活，结构及抽出式单元可以任意组合，以满足系统设计的需要。

6）母线用高强度阻燃型，高绝缘强度的塑料功能板保护，具有抗故障电弧性能，使运行维修安全可靠。

7）采用标准模块设计：分别可组成保护，操作，转换，控制，调节，测定，指示等标准单元，可以根据要求任意组装。