基于几种低压开关柜的比较探讨

    摘要：低压开关柜适用于发电厂、石油、化工、冶金、纺织、高层建筑等行业，作为输电、配电及电能转换之用。产品符合IEC439-1，GB7251.1-1997《低压成套开关设备》的标准规定。目前市场上流行的开关柜型号很多，本文将对几种常用低压开关柜的用途、结构特点进行比较探讨。

    关键词：低压开关柜  用途  结构  比较

    1 GGD系列开关柜

    1.1 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的配电系统，作为动力、照明及发配电设备的电能转换、分配与控制之用。

    GGD型交流低压配电柜是根据能源部，广大电力用户及设计部门的要求，按照安全、经济、合理、可靠的原则设计的新型低压配电柜。产品具有分断能力高，动热稳定性好，电气方案灵活、组合方便，系列性，实用性强、结构新颖，防护等级高等特点。可作为低压成套开关设备的更新换代产品使用。

    1.2 结构特点

①GGD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。

②GGD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。

③GGD柜按照现代化工业产品造型设计的要求，采用黄金分割比的方法设计柜体外形和各部分的分割尺寸，使整柜美观大方，面目一新。

④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。

⑤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。

    2　GCK系列开关柜

    2.1　用途　GCK低压抽出式开关柜(以下简称开关柜)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及以下的控配电系统，作为动力配电、电动机控制及照明等配电设备。

    GCK开关柜符合IEC60439-1《低压成套开关设备和控制设备》、GB7251.1-1997《低压成套开关设备和控制设备》、GB/T14048.1-93 《低压开关设备和控制设备总则》等标准。且具有分断能力高、动热稳定性好、结构先进合理、电气方案灵活、系列性、通用性强、各种方案单元任意组合、一台柜体。所容纳的回路数较多、节省占地面积、防护等级高、安全可靠、维修方便等优点。

    2.2　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。

③MCC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。

    3　GCS系列开关柜

    3.1　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、配电和电动机集中控制、电容补偿之用。广泛应用于发电厂、石油、化工、冶金、纺织、高层建筑等场所，也可用在大型发电厂，石化系统等自动化程度高，要求与计算机接口的场所。执行标准:本产品符合GB7251.1-1997《低压成套开关设备和控制设备》和JB/T9661-1999《低压抽出式成套开关设备》的要求。

    3.2　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Φ9.2mm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，是使主电路具备高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400A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。1抽屉单元为主体，同时具有抽出式和固定性，可以混合组合，任意使用。

⑦柜体的防护等级为IP30 IP40，还可以按用户需要选用。

    4　MNS系列开关柜

    4.1　用途　MNS型低压抽出式成套开关设备（以下简称开关柜）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，该产品符合国家标准GB7251、VDE660和ZBK36001-89《低压抽出式成套开关设备》、国际标准IEC439规定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。

4.2　结构特点

①MNS型低压开关柜框架为组合式结构，基本骨架由C型钢材组装而成。柜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柜架，加上对应于方案变化的门、隔板、安装支架以及母线功能单元等部件组装成完整的开关柜。开关柜内部尺寸、零部件尺寸、隔室尺寸均按照模数化（E=25mm）变化。

②MNS型组合式低压开关柜的每一个柜体分隔为三个室，即水平母线室（在柜后部），抽屉小室（在柜前部），电缆室（在柜下部或柜前右边）。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它线路短路造成的事故。

③MNS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，以E=25mm为模数，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各种大小抽屉的机械联锁机构符合标准规定，有连接、试验、分离三个明显的位置，安全可靠。

⑧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。

⑨采用高强度阻燃型工程塑料，有效加强了防护安全性能。

⑩通用化、标准化程度高，装配方便。具有可靠的质量保证。　柜体可按工作环境的不同要求选用相诮的防护等级。　设备保护连续性和可靠性。

    5 MCS系列开关柜

    5.1 用途 MCS智能型低压抽出式开关柜是一种融合了其它低压产品的优点而开发的高级型产品，适用于电厂、石油化工、冶金、电信、轻工、纺织、高层建筑和其它民用、工矿企业的三相交流50HZ，60HZ，额定电压380V，额定电流4000A及以下的三相四（五）线制电力系统配电系统，在大型发电厂、石化、电信系统等自动化程度高，要求与计算机接口的场所，作为发、供电系统中的配电、电动机集中控制、无功功率补偿的低压配电装置。

    5.2 结构特点

①开关柜的基本框架采用C型（或8MF型）开口型钢组装而成，外型统一、精度高、抽屉互换性好。

②MCC柜宽度只有600mm，使用空间大，可容纳更多的功能单元，节约建设用地。

③柜内元件可根据用户不同需求，配置各种型号的开关，更好的保证产品高的可靠性。

④装置可预留自动化接口，也可把智能模块安装在开关柜上，实现遥信、遥测、遥控等三遥功能。

⑤操作机构：每个抽屉上均装有一专门设计的操作机构，用于分断和闭合开关，并具备机械联锁等多种防误操作功能。

参考文献：

[1]屈仕亮.总线型低压开关柜的元器件选择[J].低压电器.2009.(09):51-53.
新一代低压开关柜技术——MNSiS一体化智能低压配电系统[J].中国设备工程.2009.(02):31.
汪志鹏.MNS低压开关柜用于现场总线的智能化研究[J].科技资讯.2007.(25).