低压配电柜的选型问题探讨

1. 低压配电柜的主要技术参数和技术要求

1.1低压配电柜的主要技术参数

用户在选购低压配电柜时，不仅要对配电柜的额定电压、额定电流、额定频率、柜体外形尺寸等技术参数了解，还应关注以下几方面参数：

(1)主母线最大额定电流：主母线最大能够承载的电流的额定值。

(2)额定短时耐受电流：由生产厂家给出的,成套设备中某条电路在国家标准GB7251.1-2005中规定的试验条件下能安全承载的短时耐受电流方均根值。

(3)峰值短时耐受电流：成套设备中某条电路在国家标准GB7251.1-2005中规定的试验条件下，生产厂家规定此电路能够圆满地承受的峰值电流。

(4)外壳防护等级：根据IEC60529-1989标准由成套设备提供的防止触及带电部件，以及外来固体的侵入和液体的进入的等级。具体等级划分详见IEC60529标准。

(5)内部分隔方式：根据IEC60529-1989标准，为保护人身安全，将开关柜独立划分成几个隔室的不同方式。

(6)功能单元形式：根据国家标准GB7251.1-2005，元件在成套设备中的安装方式。

1.2低压配电柜对主要元件的要求

低压配电柜根据应用场合和功能的不同，其所包含的元件也会有所不同。本文只对配电柜中几种常用的元件的技术要求做简单的介绍[2]。

(1)基本要求：

使用的环境温度上限提供；外型尺寸小型化；安装尺寸模数化，安装方式多元化；功能模块化，组装积木化，以利于功能增减和缩短维修时间。

(2)对断路器的要求：

首先，要具备高分断能力，低压配电柜的分断能力是以主母线的分断能力衡量装置的分断水平。其次，要求能左右安装，进出线方向可互换；具有三段保护和接地保护功能，有不平衡负载显示，事故的分辨率细，预警、报警功能；要求有记忆功能，能自动记录操作次数和短路工作次数，附件齐全。第三，有机械联锁、开关间的联锁，开关与柜门间的联锁；附件功能模块化；在多级保护中，要求有区域选择性联锁，前级保护和后备保护逐级联锁，实现时序联锁脱扣；第四，安装方式多样化，并有通电、试验和抽出位置显示。

(3)对交流接触器的要求

具有多种功能模块，能适应各种电流规格的需要，能采用积木式安装；提高耐受过载电流的能力和分断能力；提高耐高温的能力，在高的环境温度下，接触器应有可靠的动作特性。

(4)对热继电器的要求

具有三相平衡，不平衡过载及不断相保护功能。有手动、自动复位功能和脱扣显示功能；限制自身热耗；扩大温度补偿范围。

为了防止误用低价质次的元件，影响配电柜日后使用的性能，用户订货时最好注明所用框架、断路器、互感器等主要元件的型号规格、品牌。同时，在技术交底过程中，有时也要接受制造厂的合理化建议，避免选用远远超过配电负荷需要的技术指标，造成不必要的投资、材料的浪费和维护费的增加。

2.外部环境要求

由于实际工作条件的要求，在许多情况下低压配电柜需要安装在室外，因此室外配电箱内所选用的低压电器在运行时很容易受天气的影响。

它们将受到阳光的直接照射产生高温，同时运行中自身也会产生热量。配电箱内的高温，会使低压电器在运行中的内部热量难以向外散发，经过一定时间因绝缘老化而烧坏，塑料绝缘导线也将会受热老化击穿。而且配电箱内的电子产品如无功补偿电容器、电子型计量表等，在高温下运行时就会严重影响到产品的使用寿命、稳定性、动作可靠性以及计量的准确性。

除了高温的影响外，室外的配电设备还易受雷击，雷击所产生的过电压使电器设备的绝缘受到破坏，在供电系统中所形成的雷电冲击电流，其幅值可高达几十万安，而产生的雷电冲击电压幅值经常为几十万伏，甚至几百万伏，故破坏性极大。

综合上述情况对低压配电柜的选型提出以下几点建议：

(1) 在配电柜选型时，要求厂家在箱体内加装控温设备，并在配电柜箱体内壁喷涂具有良好隔热性能的涂料，减少热辐射，降低箱体内的温度。在条件允许的情况下适当放大配电箱尺寸，以增加箱体内各元器件的安全距离，这样既有利于操作维护和更换配件，同时又能增强整体的散热能力。

(2) 考虑到环境温度的不同，在低压电器和导线的选型过程中，各元件主要技术参数的余量必须比室内配电柜留得多且应择优选用。

(3) 合理选择配电柜安装的位置；架空进户线上应装设避雷器；调整低压配电柜与避雷针引下接地线的距离；改善避雷线接地电阻；对配电线路及配电线路上安装的各种配电设备，根据具体条件和要求装设相应的防雷保护装置。此外还应注意保护装置的合理配线和避雷器的质量，只有这样才能尽可能的避免雷击事故的发生。

3.防火与安全要求

电气火灾的案例在国内外时有发生，如电缆、电线、母线槽等配电线路着火酿成的重大火灾等。因此在低压配电柜的选型过程中，除需认真考虑配电设备的技术要求外，电气设备、配电线路所采用的各类电缆、电线、母线槽更需要采取阻燃化、难燃化和不燃化的措施[3]。

1.严格选用合格的配线及相关设备

首先，应选用阻燃型电缆和电线，因其具有耐高温、不易着火或着火后不延燃、离开火源可以自熄等优点。其次，应在电缆外加装阻燃保护装置，如铜护套氧化镁粉绝缘铜芯不燃电缆，其外部的护套可有效阻止火灾发生。第三，应选用耐火性能良好的母线槽，如密集型插接式母线槽，它体积小、结构紧凑、占用空间位置小、选材优良、安全可靠、防火性能好。第四，配电线路应设过载保护和短路保护，这样能迅速切断线路的电源，避免火灾的发生。

2.严格控制配线安装工程质量

配线安装工程质量将直接影响配电柜的防火及安全性能，要保证配线电气安装工程的施工质量,就应选用合格的管、线材料来保证，且必须用合理的施工工艺技术来实现。这也是保证整个配电柜安装工程质量的基础。

4.其他有关技术要求

对于在沿海地区使用的配电柜，需考虑柜体材料采用冷轧钢板或是敷铝锌钢板，柜体板材作三防处理，元件采用三防型。

对于一些外资企业的供配电工程，有的系统电压等级与国内常用AC380V不同，有的为AC220V，有的为AC470V。选用时注明，可以使制造厂注意到并做好相关元件的选配。