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摘要：本文主要介绍了低压开关柜的概念、特点以及总体要求，并具体分析了几种常用的低压开关柜的类型及其结构设计，同时比较了固定插拔式结构与抽出式结构设计。
关键词：电厂项目；低压开关柜；结构设计
中图分类号：TB482 文献标识码：A
引言
作为低压配电系统最主要的成套设备, 低压开关柜在电力系统中发挥着非常重要的作用。低压开关柜的结构形式主要有两种，一种是固定式，一种是抽出式。其中，抽出式低压开关柜应用广泛，本文主要以其作为重点进行分析，只有了解其特性，分析其结构设计，才能更好的使低压开关柜发挥出其应有的作用，从而保证电厂工作的稳定性。
1、低压开关柜的概念
低压成套开关设备在低压供电系统中负责完成电能的控制、保护、测量、转换和分配，我国电能的绝大部分都是通过低压成套开关设备供出。目前，市场上流行的低压成套开关设备型号有十多种，从结构形式上分为固定式和抽出式；从柜体连接上分为焊接式和紧固件连接式。具体来看主要由固定面板式、固定分隔式、抽出式、混装式、智能型等组成。
2、低压开关柜的特点本文主要以抽出式低压开关柜为例。抽出式低压开关柜是采用钢板制成封闭固定的外壳，作为完整功能的开关设备和相应的附件安装在可水平抽出的抽屉单元内，完成某一类供电任务的功能实体。抽出式低压开关柜的主要特点为：（1）相互隔离的功能小室:利用绝缘隔板或接地的金属隔板将柜体分成若干个功能隔室，一般包括:母线室(装设水平母线的空间)、电器室(装设功能单元的空间)、电缆室(电缆进出线空间)。在饋电柜中，还要用隔板将抽屉之间隔开，形成抽屉单元隔室。隔室能防止触及相邻功能单元的带电部件，限制事故电弧的扩大，防止外来物从一个单元进入另一个单元。（2）模数化尺寸设计:抽出式低压开关柜在高度方向上采用模数尺寸设计。模数化设计就是确定一个基本模数，这个模数一般称为E，E是组成柜体骨架所用型材的基本孔距，功能单元区空间和功能单元的外形尺寸均以基本模数的整数倍按需要进行增减变化。在有效安装空间内，不同模数的功能单元可以任意组合。（2）抽出部件的互换性:馈电柜能够灵活地根据所需要的各种单元线路方案进行任意组合，可以迅速更换故障单元而不需要将其余回路停电，提高了供电的连续性，并且相同单元可任意互换。
3、电厂项目中对开关柜的总体要求
（1）柜体钢板采用敷铝锌板，柜体钢板厚度2mm；柜架采用C型材；面板喷塑，均匀平滑美观；结构合理匀称，平直度高。
（2）PC段防护等级：IP42，MCC段防护等级：IP54；柜间设金属隔板，柜体材料及柜体结构能防止故障电弧的产生，一旦发生故障电弧，能在短时间内熄灭。
（3）柜体的电气连接和机械安装维护工作量小，抽屉单元组合灵活。
（4）开关柜体应分隔成三个小室，即主母线室，电器室和电缆室。
（5）每个电器室及主母线与单元间有隔板，电缆出入口应采取密封措施。设备保证任何一个分支回路故障，可不停主母线更换开关和元件、检修电缆。
4、几种常用的低压开关柜的类型及其结构设计分析
目前，我国市场上主流的开关柜型号归纳起来有以下几种型号：GGD型固定式开关柜、GCK型抽出式开关柜、GCS型抽出式开关柜、MNS型抽出式开关柜、MCS型抽出式智能开关柜。下面具体介绍几种低压开关柜：
4.1、GGD型固定式开关柜
GGD型低压固定式开关柜适用于三相交流频率为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。它采用通用柜形结构，柜体框架用8MF冷弯型钢局部焊接组装而成，并有20模的安装孔。同时该柜型充分考虑了散热问题，柜体上下两端均有不同数量的散热槽孔，能够利用柜内外的温度差形成自然的通风散热通道，达到迅速散热的目的。该柜型柜体的防护等级为IP30，用户也可根据环境的要求在IP20~IP40之间选择。
4.2、GCS型固定式开关柜
GCS型低压抽出式开关柜适用于三相交流频率为50Hz，额定工作电压为400V(690V)，额定工作电流为4000A及以下的配电系统，作为动力、照明及发配电设备的电能转换、分配与控制之用。此柜型广泛应用于我国经济建设的各个领域和对自动化程度要求较高的场所。
它采用通用柜形结构，构架用8MF冷弯型钢，主构架上安装模数为E=20mm和100mm的φ9.2mm的安装孔，框架组装灵活方便。开关柜的各功能室相互隔离并独立工作，其隔室分为功能单元室、母线室和电缆室。水平母线采用柜后平置式排列方式，主电路短路强度高。抽屉高度的模数为160mm，抽屉的改变只在高度上变化，其抽屉宽度、深度尺寸不变。抽屉单元的而板具有分、合、试验、抽出等功能，且可设置机械联锁装置。抽屉单元回路额定电流400A及以下，相同功能单元的抽屉具有良好的互换性。柜体防护等级为IP30，用户也可根据环境的要求在IP30~IP40之间选择。
4.3、MNS型固定式开关柜
MNS型低压抽出式开关柜适用于三相交流频率为50Hz，额定工作电压为400V(690V)，额定工作电流为4000A及以下的配电系统，作为动力、照明及发配电设备的电能转换、分配与控制之用。此柜型是最初由ABB公司带入中国，柜内许多开关厂已取得ABB公司的授权许可，进行批量生产，广泛应用于我国经济建设的各个领域和对自动化程度要求较高的场所。
MNS型低压抽出式开关柜柜体采用通用柜形结构，构架为组合式结构，基本骨架由C型钢材通过螺栓紧固连接组装而成。开关柜的各功能室相互隔离并独立工作，其隔室分为功能单元室(柜前部)、母线室(柜后部)和电缆室(柜下部或柜右前部)。主构架上安装模数以E=25mm变化，可双面安装，柜体防护等级为IP30，用户也可根据环境的要求选用相应的防护等级。
5、固定插拔式结构与抽出式结构设计分析说到抽出式结构，就不得不提到馈电柜的另一种结构型式:固定插拔式。固定插拔式结构同抽出式结构一样，由固定的柜体和装有开关等主要电器元件的可移装置部分组成，所不同的是，插拔式结构所选用的断路器本体带有插接式底座，插接式底座和元件室后端的垂直母线连接，断路器本体可从插接式底座上拔出进行维修或更换，完毕后再将断路器插入回路即可。功能单元和垂直母排之间的连接，采用一次隔离触头，即使与其连接的回路是带电的，也不影响其互换性。柜体采用分隔式布置，每个电气单元均占有一个独立的隔室，隔室门上设有机械或电气联锁开关，电路接通时隔离室不能打开，只有开关分断时隔室门才能打开。固定插拔式结构保留了固定柜结构简单、操作方便的优点，同时也具有抽屉柜功能单元分隔明确、隔离可靠的特点，因此是一种可替代抽出式结构的经济实用的方案。很多馈电柜都同时具有这两种结构形式，用户可以根据自己的习惯和工程特点进行选择。一般说来，抽出式结构偏向于馈出少、回路电流大的动力回路或电动机控制回路；插拔式结构在馈出多、回路电流小的配电回路中更具优势。结语
总而言之，为了选择出性价比高、实用性强的产品,就要了解低压开关柜的性能和特点，结合工程的实际，选择合适的结构类型。除此之外，我们应不断的积累经验，学习先进的工艺和技术，改进低压开关柜的结构，进而使其工作效率提高，保证电厂的正常运行。
参考文献：
[1]王卫红,宋建峰,刘建民. 电厂项目中低压开关柜结构设计分析[J]. 科技信息,2012,32:391-392.
[2]耿道森,王配. MNS、GCS和GCK型低压开关柜结构的改进[J]. 安徽水利水电职业技术学院学报,2011,02:75-77.
关键词：电厂项目；低压开关柜；结构设计
中图分类号：TB482 文献标识码：A
引言
作为低压配电系统最主要的成套设备, 低压开关柜在电力系统中发挥着非常重要的作用。低压开关柜的结构形式主要有两种，一种是固定式，一种是抽出式。其中，抽出式低压开关柜应用广泛，本文主要以其作为重点进行分析，只有了解其特性，分析其结构设计，才能更好的使低压开关柜发挥出其应有的作用，从而保证电厂工作的稳定性。
1、低压开关柜的概念
低压成套开关设备在低压供电系统中负责完成电能的控制、保护、测量、转换和分配，我国电能的绝大部分都是通过低压成套开关设备供出。目前，市场上流行的低压成套开关设备型号有十多种，从结构形式上分为固定式和抽出式；从柜体连接上分为焊接式和紧固件连接式。具体来看主要由固定面板式、固定分隔式、抽出式、混装式、智能型等组成。
2、低压开关柜的特点本文主要以抽出式低压开关柜为例。抽出式低压开关柜是采用钢板制成封闭固定的外壳，作为完整功能的开关设备和相应的附件安装在可水平抽出的抽屉单元内，完成某一类供电任务的功能实体。抽出式低压开关柜的主要特点为：（1）相互隔离的功能小室:利用绝缘隔板或接地的金属隔板将柜体分成若干个功能隔室，一般包括:母线室(装设水平母线的空间)、电器室(装设功能单元的空间)、电缆室(电缆进出线空间)。在饋电柜中，还要用隔板将抽屉之间隔开，形成抽屉单元隔室。隔室能防止触及相邻功能单元的带电部件，限制事故电弧的扩大，防止外来物从一个单元进入另一个单元。（2）模数化尺寸设计:抽出式低压开关柜在高度方向上采用模数尺寸设计。模数化设计就是确定一个基本模数，这个模数一般称为E，E是组成柜体骨架所用型材的基本孔距，功能单元区空间和功能单元的外形尺寸均以基本模数的整数倍按需要进行增减变化。在有效安装空间内，不同模数的功能单元可以任意组合。（2）抽出部件的互换性:馈电柜能够灵活地根据所需要的各种单元线路方案进行任意组合，可以迅速更换故障单元而不需要将其余回路停电，提高了供电的连续性，并且相同单元可任意互换。
3、电厂项目中对开关柜的总体要求
（1）柜体钢板采用敷铝锌板，柜体钢板厚度2mm；柜架采用C型材；面板喷塑，均匀平滑美观；结构合理匀称，平直度高。
（2）PC段防护等级：IP42，MCC段防护等级：IP54；柜间设金属隔板，柜体材料及柜体结构能防止故障电弧的产生，一旦发生故障电弧，能在短时间内熄灭。
（3）柜体的电气连接和机械安装维护工作量小，抽屉单元组合灵活。
（4）开关柜体应分隔成三个小室，即主母线室，电器室和电缆室。
（5）每个电器室及主母线与单元间有隔板，电缆出入口应采取密封措施。设备保证任何一个分支回路故障，可不停主母线更换开关和元件、检修电缆。
4、几种常用的低压开关柜的类型及其结构设计分析
目前，我国市场上主流的开关柜型号归纳起来有以下几种型号：GGD型固定式开关柜、GCK型抽出式开关柜、GCS型抽出式开关柜、MNS型抽出式开关柜、MCS型抽出式智能开关柜。下面具体介绍几种低压开关柜：
4.1、GGD型固定式开关柜
GGD型低压固定式开关柜适用于三相交流频率为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。它采用通用柜形结构，柜体框架用8MF冷弯型钢局部焊接组装而成，并有20模的安装孔。同时该柜型充分考虑了散热问题，柜体上下两端均有不同数量的散热槽孔，能够利用柜内外的温度差形成自然的通风散热通道，达到迅速散热的目的。该柜型柜体的防护等级为IP30，用户也可根据环境的要求在IP20~IP40之间选择。
4.2、GCS型固定式开关柜
GCS型低压抽出式开关柜适用于三相交流频率为50Hz，额定工作电压为400V(690V)，额定工作电流为4000A及以下的配电系统，作为动力、照明及发配电设备的电能转换、分配与控制之用。此柜型广泛应用于我国经济建设的各个领域和对自动化程度要求较高的场所。
它采用通用柜形结构，构架用8MF冷弯型钢，主构架上安装模数为E=20mm和100mm的φ9.2mm的安装孔，框架组装灵活方便。开关柜的各功能室相互隔离并独立工作，其隔室分为功能单元室、母线室和电缆室。水平母线采用柜后平置式排列方式，主电路短路强度高。抽屉高度的模数为160mm，抽屉的改变只在高度上变化，其抽屉宽度、深度尺寸不变。抽屉单元的而板具有分、合、试验、抽出等功能，且可设置机械联锁装置。抽屉单元回路额定电流400A及以下，相同功能单元的抽屉具有良好的互换性。柜体防护等级为IP30，用户也可根据环境的要求在IP30~IP40之间选择。
4.3、MNS型固定式开关柜
MNS型低压抽出式开关柜适用于三相交流频率为50Hz，额定工作电压为400V(690V)，额定工作电流为4000A及以下的配电系统，作为动力、照明及发配电设备的电能转换、分配与控制之用。此柜型是最初由ABB公司带入中国，柜内许多开关厂已取得ABB公司的授权许可，进行批量生产，广泛应用于我国经济建设的各个领域和对自动化程度要求较高的场所。
MNS型低压抽出式开关柜柜体采用通用柜形结构，构架为组合式结构，基本骨架由C型钢材通过螺栓紧固连接组装而成。开关柜的各功能室相互隔离并独立工作，其隔室分为功能单元室(柜前部)、母线室(柜后部)和电缆室(柜下部或柜右前部)。主构架上安装模数以E=25mm变化，可双面安装，柜体防护等级为IP30，用户也可根据环境的要求选用相应的防护等级。
5、固定插拔式结构与抽出式结构设计分析说到抽出式结构，就不得不提到馈电柜的另一种结构型式:固定插拔式。固定插拔式结构同抽出式结构一样，由固定的柜体和装有开关等主要电器元件的可移装置部分组成，所不同的是，插拔式结构所选用的断路器本体带有插接式底座，插接式底座和元件室后端的垂直母线连接，断路器本体可从插接式底座上拔出进行维修或更换，完毕后再将断路器插入回路即可。功能单元和垂直母排之间的连接，采用一次隔离触头，即使与其连接的回路是带电的，也不影响其互换性。柜体采用分隔式布置，每个电气单元均占有一个独立的隔室，隔室门上设有机械或电气联锁开关，电路接通时隔离室不能打开，只有开关分断时隔室门才能打开。固定插拔式结构保留了固定柜结构简单、操作方便的优点，同时也具有抽屉柜功能单元分隔明确、隔离可靠的特点，因此是一种可替代抽出式结构的经济实用的方案。很多馈电柜都同时具有这两种结构形式，用户可以根据自己的习惯和工程特点进行选择。一般说来，抽出式结构偏向于馈出少、回路电流大的动力回路或电动机控制回路；插拔式结构在馈出多、回路电流小的配电回路中更具优势。结语
总而言之，为了选择出性价比高、实用性强的产品,就要了解低压开关柜的性能和特点，结合工程的实际，选择合适的结构类型。除此之外，我们应不断的积累经验，学习先进的工艺和技术，改进低压开关柜的结构，进而使其工作效率提高，保证电厂的正常运行。
参考文献：
[1]王卫红,宋建峰,刘建民. 电厂项目中低压开关柜结构设计分析[J]. 科技信息,2012,32:391-392.
[2]耿道森,王配. MNS、GCS和GCK型低压开关柜结构的改进[J]. 安徽水利水电职业技术学院学报,2011,02:75-77.