低壓開關(guān)柜的空間布局型式

 

低壓開關(guān)柜由三個(gè)區(qū)域構(gòu)成，分別為設(shè)備區(qū)、電纜室和母線室。

 

    設(shè)備區(qū)：由放置主回路和輔助回路元器件的抽屜或者斷路器構(gòu)成；

 

    電纜室：用于電纜出線；

 

母線室：用于放置低壓開關(guān)柜內(nèi)的主母線。

低壓開關(guān)柜空間分配型式

 

   左圖是低壓開關(guān)柜主母線頂置的空間布局。在頂置母線室的前下方是設(shè)備區(qū)，而后下方則是電纜室。由于低壓開關(guān)柜的出線電纜室位于開關(guān)柜的后方，所以這種空間布局型式又被稱為水平母線頂置的后出線低壓開關(guān)柜。

 

   中圖是雙面操作開關(guān)柜。我們看到這種柜型屬于側(cè)出線柜型，但不同的是，水平母線位于開關(guān)柜的中間，也因此使得主母線的散熱能力變差。所以，水平母線中置的雙面操作低壓開關(guān)柜主母線必須要降容使用。

 

   右圖是主母線后置的空間布局。在低壓開關(guān)柜的左前方是設(shè)備區(qū)，右前方是電纜室。由于低壓開關(guān)柜的出線電纜室位于開關(guān)柜的右前方，所以這種空間布局型式又被稱為水平母線后置的側(cè)出線低壓開關(guān)柜。

 

 

 

2 低壓開關(guān)柜的隔離型式

 

   在 GB7251.1 一 2013《低壓成套開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備 第 1 部分：總則》(等同于 IEC61439.1 一 2011) 中解釋了隔離的用途，分別是：

 

    ①防止本功能單元的故障影響到鄰近功能單元；

 

    ②限制產(chǎn)生故障電弧的可能性；

 

    ③防止操作者誤觸及功能單元的帶電部件；

 

    ④防止外界的硬物體從成套開關(guān)設(shè)備的一個(gè)單元進(jìn)入另一個(gè)單元。

 

   滿足上述要求的有效解決辦法就是用隔板和擋板對(duì)低壓開關(guān)柜各個(gè)功能區(qū)域進(jìn)行隔離。低壓開關(guān)柜的分隔型式有四種，即分隔型式類型 1(forml)、分隔型式類型 2(form2)、分隔型式類型 3(form3)、分隔型式類型 4(form4)。

 

1）分隔型式類型 1（form1）

分隔型式類型 1 中的主母線系統(tǒng)與功能單元是混合安裝的，所有的功能單元均未隔離。

 

   當(dāng)某功能單元因故障出現(xiàn)電弧和金屬蒸汽時(shí)，將波及到整柜所有功能單元，包括主母線系統(tǒng)和配電母線系統(tǒng)。因此采用分隔型式類型 1 的配電設(shè)備可靠性最低。

 

2）分隔型式類型 2a 和 2b（form2a、form2b）

 圖中有兩種分隔型式類型，即分隔型式類型 2a和分隔型式類型2b。

 

   分隔型式類型 2a采取的措施是用隔板將所有功能單元與母線系統(tǒng)隔離，但功能單元之間不隔離，同時(shí)電纜接點(diǎn)與母線系統(tǒng)之間也未隔離。

 

   分隔型式類型 2b采取的措施是用隔板將母線系統(tǒng)隔離，但功能單元并未隔離。

 

   對(duì)于分隔型式類型 2a和 2b，若某功能單元出現(xiàn)的故障電弧和金屬蒸汽，將會(huì)波及到臨近的其它功能單元，但不會(huì)影響到主母線和配電母線系統(tǒng)。

 

   分隔型式類型 2 的典型代表是某些早期設(shè)計(jì)的固定式低壓開關(guān)柜，例如 PGL 和 GGD 等低壓成套開關(guān)設(shè)備。

 

3）分隔型式類型 3a 和 3b（form3a、form3b）

 分隔型式類型 3a采取的措施是用隔板將所有功能單元與母線系統(tǒng)隔離，功能單元之間也隔離，但電纜接點(diǎn)與母線系統(tǒng)之間未隔離。

 

   分隔型式類型 3b采取的措施是用隔板將母線系統(tǒng)隔離，功能單元和功能單元相互之間也都隔離。功能單元的電纜接點(diǎn)與母線系統(tǒng)之間未隔離。

 

   對(duì)于分隔型式類型 3a和3b，若某功能單元出現(xiàn)故障電弧和金屬蒸汽，它不會(huì)波及到臨近的其它功能單元，也不會(huì)影響到到主母線和配電母線系統(tǒng)。

 

   由于功能單元的電纜接點(diǎn)與母線系統(tǒng)并未隔離，所以功能單元電纜接點(diǎn)的故障電弧和金屬蒸汽會(huì)影響到母線系統(tǒng)。

 

   絕大多數(shù)低壓開關(guān)柜都采用分隔型式類型 3 的隔離方法。

 

4）分隔型式類型 4a 和 4b（form4a、form4b）：

分隔型式類型 4a采取的措施是用隔板將所有功能單元與母線系統(tǒng)隔離，功能單元之間也相互隔離，電纜接點(diǎn)與母線系統(tǒng)之間也隔離，但電纜接點(diǎn)與功能單元之間不隔離。

 

   分隔型式類型 4b采取的措施是用隔板將母線系統(tǒng)隔離，功能單元與母線之間、功能單元相互之間也都隔離。電纜接點(diǎn)與母線之間、電纜接點(diǎn)與功能單元之間也都隔離。

 

   對(duì)于分隔型式類型 4a和 4b，若某功能單元出現(xiàn)故障電弧和金屬蒸汽，它不會(huì)波及到臨近的其它功能單元，也不會(huì)影響到到主母線和配電母線系統(tǒng)。

 

   分隔型式類型 4a與分隔形式類型 4b的區(qū)別僅在于功能單元與自身的電纜接點(diǎn)之間的隔離措施，前者未隔離，而后者則隔離。

 

   采用了分隔型式類型 4a和 4b后，故障電弧的影響幾乎被消除了，所以低壓配電柜采取了分隔型式 4a 或者 4b 后可靠性極大地提高，缺點(diǎn)是低壓配電柜的散熱能力被削弱。

 

   智能型低壓開關(guān)柜普遍采用分隔型式類型3 和分隔型式類型4 的隔離方法。