低压开关柜,其主要功能就是电力的控制与再分配,通过进线柜,将变压器从小电流高压电变成的大电流低压电引进系统,再通过小开关将电流分配到一个个应用负载,如分配到一个个动力箱、配电箱,或者分配到用户终端箱,再或者分配到马达、水泵、电梯控制箱等等具体用电设备。
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动力箱、配电箱同理,通过大开关将电流引进箱体内部系统,再由小开关分配到具体负载,如照明、消防水泵等等。
这里面大电流、小电流是相对的,对于一级配电开关柜来说,进线开关根据变压器容量,可能是4000/5000/6300A等等,出线可以是通过框架断路器如1250/1600A等等,有可能是通过塑壳断路器的125/250/400/630A等。
对于动力箱,进线一般630A,出线几十安培到上百安排不等。而对于配电箱进线则是125A以下,出线是微型断路器几安排到几十安培,终端配电箱,进线63安培,出线10安培/16安培等等,用于最终的应用,如照明、空调等家电。
这样就形成了从一次配电、二次配电到动力配电、终端配电的一套完整的电力分配的路径。各个断路器自行其职,控制、保护着它范围内的电器应用,出线故障可以调整,而不会影响到上一级开关动作,扩大停电范围。
这里面保护范围就需要精准设定,每一个开关都有它的保护电流范围,对于配电箱,短路电流几千安,微断可以开断,再大几十千安短路电流通过塑壳来开断。
对于开关柜,需要计算短路电流,通过出线端的短路,来倒推出开关柜需要承受的短路电流,进线开关需要开断的短路电流,理论上,线路上的开关都需要承受相应的短路电流。系统短路电流是50kA的,则线路上的开关都需要承受50kA的短路电流,能开断50 kA的短路电流,否则需要采用级联方式来保证短时耐受、短路开断。
开关柜系统需要短路配合,特别是工业领域应用,如石化行业,短路电流较大,有时额定电流很小,只有十几或几十安排,微断完全可以使用,但由于计算短路电流大,微断能力不能满足要求,只能采用塑壳断路器。
国外开关柜,水平母线短时耐受100kA,垂直母线85kA,而不会是50kA这就是抗短路能力协调的问题,因此低压开关柜需要有不同的短时耐受能力,而不是5000A只有100kA,通过不同的母线支架的配置,实现开关柜水平母线、垂直母线有不同短路电流,这样根据系统计算确认的短路电流,开关柜系统按设计标准配置,即不过分增强浪费,又可以满足性能要求。
一般陆地上应用,不会采用开关并联进线方式,而对于船舶等应用则会使用两台发电机进线开关并联进入开关柜系统,这也就需要开关柜主母线需要承受很大的电流和短路电流,如进线柜电流只有6300A,而主母线电流则有7400A,甚至8000A的低压开关柜。
来源:会说电气