蓄电池企业中低压配电柜的选用

 一、低压配电柜的发展变化

1、大容量

近年来，蓄电池企业不断扩张，相继出现了一批大型工厂，这些工厂的特点是引进国内外先进设备增多，自动化水平不断提高，大多数企业开始实现连续性生产，对供电质量要求逐年提高。与此同时，低压配电变压器容量也在不断增加，变压器单机容量达到2000kva甚至更大，这就要求低压配电柜的容量向大型化方向发展。

2、智能化

为更合理的利用与节约电能，减少人工检测的误差，低压配电柜正逐步采用电源管理系统软件，由计算机对其实行集中监控，采集数据(电流、电压、功率因数等)、波型分析、通讯对话，保证系统始终处于运行状态。

3、小型化

土地资源不断减少，对企业来说如何节约用地，已成为企业的专项任务，这就要求变电所面积减少到小，而供电容量则相应要求提高。为此，现代低压配电柜均采用绝缘母线和塑料夹紧件，以减少绝缘距离，有利于其外型尺寸的减小

4、防护等级的提高

低压配电柜的应用范围在不断扩大，防护等级也越来越高，尤其是蓄电池企业的防腐蚀问题，因此，就要求装置的防护等级不断完善，所以抽屉柜、密封柜日趋增多。防护等级也已提升至ip54或更高。

5、高分断

低压配电柜的分断能力是以主母线的分断能力作为衡量装置的分断水平。

近年来，随着变压器单机容量的不断增大，装置的分断水平将达到100ka甚至更大。

6、安全性

为了保护操作人员人身与设备的安全，一般低压配电柜要求：尽可能采用隐蔽式接线方式，柜内开关与柜门之间设置机械联锁。

7、耐热性

在蓄电池企业中，尤其是夏季充电车间、焊接车间、浇铸车间等一些高温环境，要求在100℃的环境温度条件下，低压配电柜仍能坚持供电。

8、可靠性

为了保证供电的连续陛，特别是蓄电池企业的球磨车间、和膏车间高，一般都设置市电与自备电，这就要求控制柜的开关必须有机械联锁。

二、对低压柜中元器件的要求

针对上述蓄电池企业中低压配电柜的不断发展变化，必然会对低压柜中各种主要电器元件提出新的要求。

1、基本要求

1．1使用的环境温度上限提高。

1．2外型尺寸小型化。

1．3安装尺寸模数化，安装方式多元化。

1．4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

2．1高分断能力，分断能力达~60-100ka。

2．2具有三段保护和接地保护，不平衡负载显示。

2．3要求有记忆功能，能自动记录操作。

3、对交流接触器的要求

3．1提高耐高温的能力，在+55~c一+600℃的环境温度下，接触器应有可靠的动作特性。

3．2研制带usb接口的接触器，满足低压配电柜未来智能化需要。

3．3具有多种功能模块：附加辅助触头模块、延时模块、机械联锁模块、线圈抑制过电压模块、线圈交直流两用模块，带电体的外露部分有绝缘护套。模块能适应各种电流规格的需要，能采用积木式安装，又不改变接触器本体的结构与安装尺寸。

3．4耐受过载电流的能力和分断能力要提高，例如浇铸设备、充电机等，因为熔断器或断路器的分断总有一个过程，比如0．15，在此时间内不仅要求接触器有足够的动热稳定性，而且还要求接触器能分断一定倍数的故障电流，例如达到3o倍左右。

4、对热继电器的要求

4．1具有三相平衡，不平衡过载及断相保护功能。

4．2有手动、自动复位功能和脱扣显示功能。

4．3限制自身热耗，以降低低压配电柜的温升；

4．4控制触头应为电气上可分开的一常开一常闭。

三、对策

从20世纪8o年代开始，我国随工程项目引进了国外不同类型的低压开关柜，至9o年代国外公司将他们的低压成套设备在我国进行独资或合资生产，这些国外先进技术和装备不断进入我国。我们不难发现，国内在柜体的设计、设备的故障电弧防护能力、加工工艺、开关设备的智能化等方面都有了较大的突破，进入90年代后．我国各大公司在低压供电系统积极开展智能化的低压开关和智能化的低压成套开关设备的研究。

1、尺寸小型化

在保证安全可靠的前提下，元件尺寸本身的小型化除了考虑材料的介电性能外，要考虑电压参数的问题：

1．1额定工作电压

按iec947-1“低压可关设备及控制设备第一部分总则”的规定，元件的额定工作电压要满足要求，否则就限制了元件的使用范围。

1．2额定绝缘电压

低压配电柜系统的绝缘水平由系统的瞬时过电压决定低压配电柜的绝缘配合是建立在瞬时过电压被限制在规定的冲击耐受电压优先系数的基础上的，因此，元件用于低压配电柜系统的条件为：a、电器的额定绝缘电压应高于或等于电源系统的额定电压；b、电器的额定冲击耐受电压应等于或高于电源系统的额定冲击耐受电压，c、电器产生的瞬时过电压应低于或等于电源系统的额定冲击耐受电压。

1．3安全距离

电器在分断时的飞弧距离越小越有利于尺寸的小型化。框架断路器不但外型尺寸小，而且飞弧距离越小。大型断路器还要在对地的金属件上设置绝缘安全板，减少外观尺寸。对于交流接触器理论和实践都证明，栅片灭弧比纵缝灭弧小，因为在电弧回路中串人了栅片电阻，起到了限流作用，同时栅片磁场对外逸电弧有约束作用，减小了飞弧距离。

2、选用系数

电器元件要根据环境温度、负载级别、工作制等使用条件，提出相应的选用系数。

3、功能棋块与安装的设计

低压电器功能的扩展主要在于功能模块化，即设计各种功能模块，模块通用性强，并且采用积木式安装到本体上去，尽量不用或少用紧固件，主张采用机械接口、装拆方便，又不改变本体的安装尺寸。

四、结束语

随着经济的发展，技术的进步，安全可靠的需要，作为分配与控制电能使用的低压配电柜，无论从功能到结构上都在不断发展。这就要求电器设备制造企业加快改进步伐，努力使产品适应市场、适应蓄电池企业的高速发展。