低压成套装置是指由低压电器(如控制电器、保护电器、测量电器)及电气部件(如母线、载流导体)等按一定的要求和接线方式组合而成的成套设备,故也常称低压成套设备。我国习惯上将这类设备划分为成套电控设备和成套配电设备两大类。其功用前者为各种生产机械的电力传动设备;而后者是用来接受与分配电能,以供动力、电热与照明等设备用电的。
(1)成套电控设备 主要是指各种生产机械的电力传动控制设备,其直接控制对象多为电动机。电控设备的具体用途遍及冶金、矿山、机车、船舶、各种生产加工机械和起重运输机械等。电控设备的控制对象多为电动机,故电控设备产品可以脱离具体用途的限制而形成通用型产品系列(如TP系列控制屏),而当具体工作设备的工作条件有某些特殊要求时,也常常形成仅适用于某种工作设备的专用型电控设备产品。
(2)成套配电设备 主要指各种在发电厂、变电站和厂矿企业的低压配电系统中、作为供动力、配电与照明等的成套设备,如低压配电屏、开关柜、照明箱、动力箱和电动机控制中心等。
电控设备和配电设备产品的主要区别:电控设备的功能以控制为主,多采用接触器、继电器等控制电器组成,操作频率较高,控制电路较复杂,具体传动(远距离)控制方案也随用户要求变化较大;配电设备的功能主要以传输电能(配电)为主,多用刀开关,断路器、熔断器等配电电器,有时也用接触器(多作为线路接触器使用),其操作频率较低,控制电路相对比较简单,且主电路和辅助电路方案标准化程度较高。
(一)低压成套配电器装置及其技术要求
低压成套配电装置是低压电网中用来接受和分配电能的成套配电设备,它用在500V以下的供配电电路中。通常由控制电器、保护电器、计量仪表、指示仪表、母线以及屏(盘、柜)或箱等部分组成。
一般说来,低压成套配电装置可分为配电屏(盘、柜)和配电箱两类;具体地说,按其控制层次可分为配电总盘、分盘和动力、照明配电箱。总盘上装在总控制开关和总保护器;分盘上装有分路开关和分路保护电器;动力、照明配电箱内装有所控制动力或照明设备的控制保护电器。总盘和分盘一般装在低压配电室内;动力、照明配电箱通常设在动力或照明用户内(如车间、泵让、住宅)等。
低压配电的结构是敞开式的,它由薄钢板和角钢制成。盘顶置放低压母线,盘内装有低压开关、闸刀、熔丝及有关表计。目前国内常用配电的型号有PGL、GGD、GCK、GCS、MNS等系列,还有部分国外合资产品。
低压配电箱相当于小型的封闭式配电盘,它一般供1~2间房屋或户外的动力和照明配电用。内部装有开关、闸刀、熔丝等部件,其尺寸大小各异,视内装部件的多少而定。常用的动力配电箱型号有XL、XL(F)及XL(R)型,照明配电箱有XM、XM(R),低压成套装置的主要技术数据见表4-8。
表4-8 低压成套设备的主要技术数据
成套配电装置根据电网的具体状况,使用场合及控制对象的要求,结合主要电器元件的特点,确定一次接线单元方案的,单元接线方案应分别适用于电缆进出线和架空线进出线。成套配电装置的组合,必须满足运行安全可靠、检修维护方便、经济合理、实用美观要求。有以下技术要求:
1)配电装置的布置和导体、电器、架构的选择,应满足在当地环境条件下正常安全运行的要求;其布置与安装还应满足短路及过电压时的安全要求。
2)配电装置工作可靠,开关保护动作有效可靠。
3)配电装置各回路的相序应一致,并应有相色标志。
4)屋内配电装置间隔内的硬导体及接地线上,应留有接触面和连接端子。
5)成套配电装置应具有五防功能。
6)两路及以上电源供电时,各电源进线与联络开关联之间应设置联锁位置。
(二)低压配套电器的设计和安装要求。
1.设计要求
低压配电装置的选择主要包括配电屏号的选择、电路方案的选择和电气设备型号和容量的选择。为使配电屏的合理或自行制造出合适的配电屏,必须根据实际需要或做好配电装置的设计工作。配电装置的设计,一般按以下两大步骤进行:(www.daowen.com)
(1)确定配电屏出线的控制与保护方案:
1)首先要摸清本配电区的用电情况。根据负荷分布情况及近期发展规划,确定配电路数或单相两线、三相三线或三相四线等供电方式。
2)在确定配电路数和供电方式时,要注意到现行相关政策及具体规定。如当前农村用电的照明、动力和水利(浇地)用电的电价不同,差别较大,为合理地计量电能和合理收缴电费则应分别出线,并且各自装表计量。
3)各路线确定后,可根据各路线出线的控制与保护方案。线路较长、负荷较大的分路,一般应装设分路隔离开关和分路自动开关;线路较短,负荷较小的分路,可用负荷开关(带灭弧罩的开关)和熔断保险作分路的控制和保护。
4)在确定控制与保护方案时,应符合有关规程的规定。
(2)确定配电屏进线的控制与保护方案:
1)在配电屏与出线及其控制、保护方案确定后,便可根据出线路线的多少、各出线的控制、保护方式和配电变压器容量的大小,应装设总隔离开关和总自动开关;岔路较少、变压器容易较小,可用隔离开关和熔断器做总开关和总保护。
2)配电变压器容量较小、低压线路较短、分路较少且未装设剩余电流动作保护装置时,应装设带有或配有漏电分配装置的总自动开关。若分路都装剩余电流动作保护开关,则总自动开关可不设剩余电流动作保护装置。
3)在设计新的低压配电屏时,先根据实际需要,选定原有的电路方案,然后把原方案中DZ型自动开关改换为DZ15 L或DZL16型漏电开关。如果原方案中的自动开关为大容量交流接触或DW10型自动开关,则仅要增装漏电继电器并控制基跳闸线圈。
2.安装要求
变配电所内常需装用多面低压配电屏,包括低压开关柜及电容器柜等成套设备。安装时的技术要求如下:
1)多台开关柜的排列方式有单列的和双列的两种如图4-13所示。双列的以开关柜操作面相对排列为原则,但排列方式的排列行向必须充分考虑到操作通道和维护通道的宽度、母线的合理走向和各路馈出电源线的走向等因素。
2)用来操作和监视开关柜上电器设备的通道叫作操作通道;用来维护或检修开关柜内设备的通道叫作维护通道。为了保证操作和维护工作顺利进行。通道应保证有足够的宽度。由于开关柜的安装方式分单列分布和双列分布两种,故操作通道净宽应大于0.8m,要求通道的净高不低于1.9m。
3)柜与柜之间应装隔板。配电设备的裸导电体部分不应低于24cm,低于240cm时应加装护网(装在柜内的除外)。网状遮栏可采用铁板或绝缘板,至裸导电体的距离不应小于15.5cm。配电柜和由金属材料制成的遮栏均必须进行可靠的接地。
图4-13 开关柜排列方式
(a)单列;(b)双列
4)如果馈出电源线采用的是电缆,则柜底下的地面应预行开好电缆沟;若是架空或瓷瓶线路馈出的,应预先装好角铁支架,并使支架位置处在便于工作与柜内馈出线端相连接。
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