低压成套开关柜作为发电厂、变电站、工矿企业、民用建筑、市政设施等行业中的低压受电、馈电、照明和电动机控制之用,在低压电器市场中占据了重要份额。就目前国内市场中低压柜的结构型式和布置来分,国内自行设计的主流柜型有 GBD 、 GCK 、 GCS 、 MNS 等,有些厂家还在这几种柜型的基础上经过二次开发,发展出其它型号的柜子,以提高其性能参数和完善功能,也在原来
低压成套开关柜作为发电厂、变电站、工矿企业、民用建筑、市政设施等行业中的低压受电、馈电、照明和电动机控制之用,在低压电器市场中占据了重要份额。就目前国内市场中低压柜的结构型式和布置来分,国内自行设计的主流柜型有 GBD 、 GCK 、 GCS 、 MNS 等,有些厂家还在这几种柜型的基础上经过二次开发,发展出其它型号的柜子,以提高其性能参数和完善功能,也在原来 CSI 公司的 EUROCENTRE439 基础上开发了功能类似 GBD , GCK 的低压柜,型号为 GHK 。另外,市场中还有一部分为引进国外大公司的产品,如西门子的 SIVACON , ABB 的 MNS ,施耐德的 Okken 等等。这些柜型,在框架设计,母排布置,功能单元模数的设定,以及电性能设计参数等上都有各自的特点和要求,满足于不同用户,不同运行场合的需求。
西门子、 ABB 、施耐德等公司,它们的柜型设计选用的主要元器件是以本公司的为主,对于其它公司的元器件考虑的并不多,所以,不如国内自行设计的主流柜型的通用性好,其主要技术参数和结构特点如下表,供参考。
GBD 、 GCK 、 GCS 、 MNS 、 GHK 的主要技术参数和结构特点对比
柜型 参数 |
GBD |
GCK |
GCS |
MNS |
GHK |
|
额定工作电压 V |
400 |
400 |
400 |
400 |
380 |
|
额定绝缘电压 V |
690 |
690 |
690 |
690 |
660 |
|
额定频率 Hz |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
|
水平母排额定电流 A |
3200,4000 |
4000 |
4000 |
4000 |
3200 |
|
垂直母排额定电流 A |
1000 |
1250 |
1000 |
1000 |
1000 |
|
水平母排 |
额定短时耐受电流 kA/1s |
50,80 |
80 |
80 |
80 |
80 |
额定峰值耐受电流 kA |
105,176 |
176 |
176 |
176 |
176 |
|
垂直母排 |
额定短时耐受电流 kA/1s |
50 |
50 |
50 |
50 |
50 |
额定峰值耐受电流 kA |
105 |
105 |
105 |
105 |
110 |
|
外壳防护等级 |
IP30,IP40 |
IP30,IP40 |
IP40 |
IP40 |
IP4X |
|
母线布置方式 |
柜顶,从前往后排列 |
柜顶,从前往后排列 |
柜后,可双排 |
柜后,可双排 |
柜顶,从上到下排列 |
|
功能单元隔室的总高度 mm |
1760 |
1760 |
1760 |
1800 |
1600 |
|
框架立柱上的开孔模数 mm |
20 |
20 |
20 |
25 |
50 |
|
最小抽屉单元高度及最多个数
|
最小高为 220mm, 最多 8 个, 1/2 抽屉时, 16 个 |
最小高为 220mm, 最多 8 个, 1/2 抽屉时, 16 个 |
最小高为 160mm, 最多 11 个, 1/2 抽屉时, 22 个 |
最小高为 200mm, 最多 9 个, 1/2 抽屉时, 18 个 1/4 抽屉时, 36 个 |
最小高为 200mm, 最多 8 个 |
|
抽屉单元的三位置联锁装置(隔离、试验、工作) |
无 |
有 |
有 |
有 |
无 |
|
柜型尺寸 |
宽 mm |
600,800 1000 |
600,800, 1000 |
400,600, 800,1000 |
600,800, 1000,1200 |
600,850, 1000 |
深 mm |
800,1000 |
800,1000 |
800,1000 |
800,1000, 1200 |
600,850, 1000 |
|
高 mm |
2200 |
2200 |
2200 |
2200 |
2200 |
|
其它结构特点 |
隔室为固定隔室,装插拔式断路器 |
抽屉单元和固定单元可混装 |
电缆室在柜右侧,垂直排为 L 型,有转接模块 |
电缆室在柜右侧, 有转接模块 |
抽屉单元和固定单元可混装 |
国产低压柜 额定电流大多已达到 4000A, 而且,有的生产厂家新开发的柜型,如 GCK2000 ,额定电流已达到 5000A , 额定短时耐受电流也可达到 100kA/1s 。
由于水平母排置于顶部,且从上到下布置,在相同柜高的情况下,功能单元隔室的总高度为 1600mm, 比其它柜型小,这也就导致了单台馈线柜的抽屉回路数量减少,在排柜布置时,所用的柜的台数可能要增加,举个例子,比如对一个已设计完成的一次系统图,有的柜型的柜子只要 5 台就布置完所有回路,有的 可能要 6 台才行,这就增加了用户的经济成本,不易于客户所接受。
有的抽屉无三位置联锁功能,只有在隔离位置时有机械锁定,其它位置时均无机械锁定,所谓的试验位置,也仅是二次电气上实现,一次触头并未达到隔离位置。这就对供电的可靠性以及维护人员的操作安全提供不了保障,可能会增加事故的发生。
西门子的 SIVACON , ABB 的 MNS ,施耐德的 Okken 的主要技术参数和结构特点对比
柜型 参数 |
西门子 SIVACON |
ABB MNS |
施耐德 Okken |
|
额定工作电压 V |
690 |
690 |
690 |
|
额定绝缘电压 V |
1000 |
1000 |
1000 |
|
额定频率 Hz |
50~60 |
50~60 |
50~60 |
|
水平母排额定电流 A |
6300 |
6300 |
6300 |
|
垂直母排额定电流 A |
1000A |
2000 |
2100 |
|
水平母排 |
额定短时耐受电流 kA/1s |
100 |
100 |
150 |
额定峰值耐受电流 kA |
250 |
220 |
330 |
|
垂直母排 |
额定短时耐受电流 kA/1s |
65 |
86 |
100 |
额定峰值耐受电流 kA |
143 |
189 |
220 |
|
外壳防护等级 |
IP20~IP54 |
IP00~IP54 |
IP31~IP{4 |
|
母线布置方式 |
上置或后置 |
后面,可上下两层 |
上置 |
|
功能单元隔室的总高度 mm |
1750 |
1800 |
1800 |
|
框架立柱上的开孔模数 mm |
50 |
25 |
50 |
|
最小抽屉单元高度及最多个数
|
最小抽屉 175mm 最多 10 个 |
最小高为 200mm, 最多 9 个, 1/2 抽屉时, 18 个 1/4 抽屉时, 36 个 |
最小高为 150mm, 最多 12 个, 1/2 抽屉时, 24 个 |
|
抽屉单元的三位置联锁装置(隔离、试验、工作) |
有 |
有 |
有 |
|
柜型尺寸 |
宽 mm |
500,600,800, 1000 |
400,600,800 1000,1200 |
650,900,1000 1100,1150,1300 |
深 mm |
400,600,1000 1200 |
600,800,1000 |
1000,1200,1400 |
|
高 mm |
2200 |
2200 |
2200 或 2350 |
|
其它结构特点 |
柜子以断路器 3WN 系列设计 |
柜子以断路器 Magamax F 系列和 S 系列设计 |
柜子以断路器 MT 系列和 NS 系列设计 |
从表中我们可以看到,这三家公司的低压柜水平母线都能达到 6300A, 抽屉单元功能齐全,而且外壳的防护等级分为几档,以满足不同场合的运用。
除抽屉柜之外, ABB 还开发有 ArTu 型的固定柜,类似于 GBD, 水平母线为 3200A, 垂直母排 1600A ,防护等级同样最高达 IP54 。施耐德还有另外一种抽屉柜,型号为 Blockset ,水平母线最高为 6300A, 垂直母排最大为 3200A ,可抽屉和固定隔室混装。
除了结构和电气性能参数高以外,三家公司的产品都研发了完善的智能化系统,可配置智能模块,以实现配电的智能化管理。以前, CSI 公司从英国 SI 引进的 EUROCENTRE 439 柜,也配备了智能化模块,而国内近阶段,有些厂家也已联合开发智能化系统,并取得了一定成果。在低压系统中运用智能化管理已是目前的一大趋势。