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低压柜设计浅谈

发布日期:2025-04-29 作者:法腾电力 点击:

低压开关柜设计需要先制定完善的产品规格书,根据规格书对产品电流、功能等进行结构设计。电流规格,根据应用,以及试验验证规格要求进行电流分档,由于样机、试验认证等费用昂贵,因此不同电流等级开关设备可以有设计,但不会去制造样机,和拿到试验站去进行型式试验,取得证书。


一般低压开关柜按电流等级分为三档,1600/4000/6300A,三档向下覆盖,不同额定电流对应有短时、峰值耐受电流,一般1600A对应50/110kA,4000A对应80/176kA,6300A对应100/220kA。特殊应用的需要按照客户技术标准进行定义,如国网标准化低压开关柜SLVA,电流有630/1250/2500A三档,根据覆盖原则,可以生产2500A低压柜进行验证。

一次系统方案,主要包括进线柜、联络柜、无功补偿柜、马达控制和出线柜(又分为固定式和抽屉式两种),其中进线柜和联络柜需要根据电流进行设计,如上面三个电流规格,就需要设计三个电流的进线柜和联络柜。电流不同,断路器尺寸不同,通风散热要求也不同,因此进线柜宽度、深度会不同,这些开关柜等于全新设计,通用的部件不是很多。


无功补偿柜,根据补偿容量进行设计,还需要考虑主母线规格,也就是说需要三个电流等级的主母线,以及不同补偿容量设计,如主母线5000A,根据国内应用习惯,留有足够裕度,实际应用电流只有4000A,一般来说变压器需要4000*0.4*1.732=2771.2kVA,即一般是2500kVA变压器,补偿容量30%,2500*0.3=750kvar,因此主母线电流较大的情况下,补偿容量也会比较大,因此设计方案按最大设计,即一般250kvar,配三台补偿柜。


出线柜分为固定式和抽屉式,固定式一般用于配电回路,而抽屉式多用于马达控制回路,这是因为马达控制回路元器件多,接线复杂,抽屉式便于安装维护,而且马达控制回路一般电流小,抽屉接插件承载电流小。配电回路使用抽屉的也有,但一般到400A,再大的话,抽屉接插件就无法承受,抽屉很大很笨,不利于运维。


不论是固定式还是抽屉式,出线柜一般都需要垂直母线,即将电流由主母线分配到各个出线单元,标准化设计垂直母线的电流一般指定几档,如800/1200/1400A,一般母排厚度不变,如6mm厚铜排,宽度增加来提升垂直母线的额定电流,6*80mm、6*100mm、6*120mm等,这样便于出线回路的连接,绝缘支架通用,而两侧固定板根据母线电流开有不同的固定孔,模数化设计,减少零部件规格数量。


同样对于垂直母线的短时、峰值耐受能力,也是通过增加绝缘支架的数量实现,不同布置的母线夹承受不同的短路电流,固定板模数孔,通用性强。对于不同的主母线,可能会使得出线柜垂直母线的高度不同,大电流主母线占用空间大,出线单元的空间会被压缩,减少模数。也有设计功能单元模数不变,而是通过加高柜体来满足主母线电流等级。


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