低压开关柜的空间布局型式

 

低压开关柜由三个区域构成，分别为设备区、电缆室和母线室。

 

    设备区：由放置主回路和辅助回路元器件的抽屉或者断路器构成；

 

    电缆室：用于电缆出线；

 

母线室：用于放置低压开关柜内的主母线。

低压开关柜空间分配型式

 

   左图是低压开关柜主母线顶置的空间布局。在顶置母线室的前下方是设备区，而后下方则是电缆室。由于低压开关柜的出线电缆室位于开关柜的后方，所以这种空间布局型式又被称为水平母线顶置的后出线低压开关柜。

 

   中图是双面操作开关柜。我们看到这种柜型属于侧出线柜型，但不同的是，水平母线位于开关柜的中间，也因此使得主母线的散热能力变差。所以，水平母线中置的双面操作低压开关柜主母线必须要降容使用。

 

   右图是主母线后置的空间布局。在低压开关柜的左前方是设备区，右前方是电缆室。由于低压开关柜的出线电缆室位于开关柜的右前方，所以这种空间布局型式又被称为水平母线后置的侧出线低压开关柜。

 

 

 

2 低压开关柜的隔离型式

 

   在 GB7251.1 一 2013《低压成套开关设备和控制设备 第 1 部分：总则》(等同于 IEC61439.1 一 2011) 中解释了隔离的用途，分别是：

 

    ①防止本功能单元的故障影响到邻近功能单元；

 

    ②限制产生故障电弧的可能性；

 

    ③防止操作者误触及功能单元的带电部件；

 

    ④防止外界的硬物体从成套开关设备的一个单元进入另一个单元。

 

   满足上述要求的有效解决办法就是用隔板和挡板对低压开关柜各个功能区域进行隔离。低压开关柜的分隔型式有四种，即分隔型式类型 1(forml)、分隔型式类型 2(form2)、分隔型式类型 3(form3)、分隔型式类型 4(form4)。

 

1）分隔型式类型 1（form1）

分隔型式类型 1 中的主母线系统与功能单元是混合安装的，所有的功能单元均未隔离。

 

   当某功能单元因故障出现电弧和金属蒸汽时，将波及到整柜所有功能单元，包括主母线系统和配电母线系统。因此采用分隔型式类型 1 的配电设备可靠性最低。

 

2）分隔型式类型 2a 和 2b（form2a、form2b）

 图中有两种分隔型式类型，即分隔型式类型 2a和分隔型式类型2b。

 

   分隔型式类型 2a采取的措施是用隔板将所有功能单元与母线系统隔离，但功能单元之间不隔离，同时电缆接点与母线系统之间也未隔离。

 

   分隔型式类型 2b采取的措施是用隔板将母线系统隔离，但功能单元并未隔离。

 

   对于分隔型式类型 2a和 2b，若某功能单元出现的故障电弧和金属蒸汽，将会波及到临近的其它功能单元，但不会影响到主母线和配电母线系统。

 

   分隔型式类型 2 的典型代表是某些早期设计的固定式低压开关柜，例如 PGL 和 GGD 等低压成套开关设备。

 

3）分隔型式类型 3a 和 3b（form3a、form3b）

 分隔型式类型 3a采取的措施是用隔板将所有功能单元与母线系统隔离，功能单元之间也隔离，但电缆接点与母线系统之间未隔离。

 

   分隔型式类型 3b采取的措施是用隔板将母线系统隔离，功能单元和功能单元相互之间也都隔离。功能单元的电缆接点与母线系统之间未隔离。

 

   对于分隔型式类型 3a和3b，若某功能单元出现故障电弧和金属蒸汽，它不会波及到临近的其它功能单元，也不会影响到到主母线和配电母线系统。

 

   由于功能单元的电缆接点与母线系统并未隔离，所以功能单元电缆接点的故障电弧和金属蒸汽会影响到母线系统。

 

   绝大多数低压开关柜都采用分隔型式类型 3 的隔离方法。

 

4）分隔型式类型 4a 和 4b（form4a、form4b）：

分隔型式类型 4a采取的措施是用隔板将所有功能单元与母线系统隔离，功能单元之间也相互隔离，电缆接点与母线系统之间也隔离，但电缆接点与功能单元之间不隔离。

 

   分隔型式类型 4b采取的措施是用隔板将母线系统隔离，功能单元与母线之间、功能单元相互之间也都隔离。电缆接点与母线之间、电缆接点与功能单元之间也都隔离。

 

   对于分隔型式类型 4a和 4b，若某功能单元出现故障电弧和金属蒸汽，它不会波及到临近的其它功能单元，也不会影响到到主母线和配电母线系统。

 

   分隔型式类型 4a与分隔形式类型 4b的区别仅在于功能单元与自身的电缆接点之间的隔离措施，前者未隔离，而后者则隔离。

 

   采用了分隔型式类型 4a和 4b后，故障电弧的影响几乎被消除了，所以低压配电柜采取了分隔型式 4a 或者 4b 后可靠性极大地提高，缺点是低压配电柜的散热能力被削弱。

 

   智能型低压开关柜普遍采用分隔型式类型3 和分隔型式类型4 的隔离方法。