高低压配电柜的选择原则与策略探讨

姜洪

摘 要：阐述了我国配电房高低压配电柜的主要类型及其特点，以此为基础，说明了高低压配电柜选择的基本原则，结合技术可靠性、安装便捷性和经济性等因素，探讨了配电房高低压配电柜的优化选择措施，以期为相关单位提供有益的参考。

关键词：配电房；高低压配电柜；优化配置；高压开关

中图分类号：TM642 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.13.106

随着我国经济的不断增长，人们在生产和生活中对电力能源的需求不断上升，电能成为重要的能源之一。但是在一些配电房的运行中，由于没有选择合理的高低压配电柜，配电房的性能得不到提高，影响了电能输送的稳定性和经济性。因此，如何实现对高低压配电柜的优化选择成为了人们关心的问题。下面就此问题进行讨论和分析。

1 主要类型和特点

1.1 高压配电柜

高压配电柜在电力系统中并不是以单独的配电个体而存在的，主要包括控制设备、高压开关、监测设备、信号传输装置和保护设备等部分，且在构件内部之间存在相互联系，是一个由多种构件形成的多功能复杂系统。

从20世纪80年代开始，我国的高压配电柜进行了技术改革。随着研发技术和使用经验的累积，大量新技术应用到高压配电柜的研发过程中，出现了多种技术含量较高的技术领先产品。

1.1.1 KYN28柜的工作特点

该高压柜在结构方面包括手车和柜体两个主要部分。手车又分为断路器手车、计量手车和PT手车等类型；柜体主要由冲压的金属隔板拼接而成，被隔板分割为4个相互独立的空间，包括电缆室、手车室、母线室和仪表室。

该高压柜的一次电气元件主要包括真空断路器、高压熔断器、铜排、绝缘组件和高压电抗器等；二次电气元件主要包括空气开关、按钮、仪表、综合保护装置和信号灯等。由于采用了中置式的手车，可推入、抽出，使一次系统与高压柜其他系统形成安全的断开接口。

1.1.2 XGN15-12柜的工作特点

XGN152-12是一种新型的高压电器成套产品，是基于国家关于35 kV交流金属封闭开关设备标准而开发的，不但体积小（仅为普通开关柜的60%），且断路器的可靠性较高、性能优良，还具有强制闭锁功能，能满足额定电压在3.5～12 kV、额定电流为630～3 150 A的场所使用，其防护等级可达到IP2X。用户在操作方式的选择过程中，可选择弹簧储能方式或电磁式。

1.2 低压配电柜

我国的低压配电柜产品主要包括基于国外产品相关技术开发且通过国际质量认证的产品以及国外产品。其中，基于国外产品相关技术开发的系列产品主要以GCK低压开关柜、GCS低压开关柜和GGD低压交流电柜等为主；国外相关产品主要以瑞士ABB公司生产的MNS系列配电柜为主。

1.2.1 GCS柜的工作特点

GCS柜是抽屉式开关柜中最为常见的产品，其选用了8MF型开口型钢作为柜体主架构，并在侧面设置了模数为20 mm、100 mm、内径为9.2 mm的螺纹孔，且各个功能室之间相互独立分隔，主要包括抽屉单元室、电缆室和母线室等。电缆隔室通过独立分隔的方式布置，可使电缆从上、下方便进出，且每台GCS配出柜可安装11个完整单元抽屉或22个半单元抽屉，增强了抽屉组合的灵活度。同时，机械联锁装置置于抽屉单元中，实现了输出抽屉的断开、合上。

1.2.2 MNS柜的工作特点

MNS柜属于低压抽出式成套开关柜形式，其采用由钢板弯折而成的壳体，并将柜内空间分为3个基本隔室，每个隔室分别作为母线室、电缆室和单元室。由于母线隔室处于后部，所以，又可以将之分隔成为双面柜。其采用的母线样式与GCS式类似，单元抽屉高度为200 mm，且设置有机械式连锁装置。

2 高低压配电柜选择的基本原则

在配电房高低压配电柜选择的过程中，首先要保证所选择的高电压配电柜满足项目使用的需要，并保证设备运行的可靠性和稳定性。同时，必须保证产品的其他相关性能；必须通过对项目成本需求进行分析，确定准确的项目成本，并在施工过程中对施工成本进行合理控制；充分应用原材料和资源，实现成本的有效控制。

2.1 可靠性原则

在选择高压配电柜类型的过程中，基于配电房的实际运作情况，要保证产品的安全性、可靠性，根据高压柜运行的实际情况综合考虑，选择可靠性更高的产品。

2.2 简便性原则

目前，我国的大部分高压配电柜均采用传统保护器，这种设备的复杂程度、故障发生概率较高，会对后续设备的运行维护工作造成较大的麻烦。因此，在选择高压配电柜的过程中，必须在确定工程投资情况和设备的具体配置要求的基础上，保证手车柜中的抽出部件能直接安装于小车中，并满足“维护和使用方便、更换简单”的原则。

3 配电房高低压配电柜的优化选择

3.1 高压配电柜的优化选择

3.1.1 确保高压配电柜的运行可靠性

在选择高压配电柜的过程中，必须对供电设备的具体情况和建设项目投资的情况进行调查，并对供电可靠性要求进行分析，最终进行全面性选择。

3.1.2 确保设备运行的实用性

在我国高压配电柜市场中，进口高压配电柜占我国市场份额的50%左右，与国产高压配电柜相当。从产品的运行稳定性及其他相关条件看，这两种高压配电柜具有各自的优点和缺点，在实际应用过程中必须根据实际情况合理选择。虽然国产高压配电柜具有价格适中、可靠性较高和售后服务周全等优点，但其体积大多较大，需要的安装空间大，当配电房安装空间受限时，必须选择进口高压配电柜；相对而言，进口高压配电柜元器件布置合理、体积小、可靠性高、适用范围相对较广，但是其价格明显高于国产设备，且在售后方面不快捷。因此，在优化选择的过程中要基于这些优势和劣势综合权衡。

3.1.3 确保操作、运行简便

必须选择具有先进智能保护器的配电柜，从而减少维护工作量、节省人力开支。从经济性的角度看，在选择高压配电柜的过程中，智能高压配电柜是很好的选择。

3.2 低压配电柜的优化选择

3.2.1 合理确定低压配电柜的技术参数

在选择配电柜型号前，必须对其技术参数进行确定，按照预定的技术参数选择。在此基础上，必须对低压配电柜的额定电压、额定电流、额定频率和安装空间予以明确，并对供电峰值时配电柜必须承受的耐受电流、主母线电流峰值等数据进行分析。此外，还要对配电柜的功能单元形式、最大额定电流和壳体防护等级等进行确认。

3.2.2 优化低压配电柜元器件的功能需求

在低压配电柜的优化选择过程中，应对配电柜的元器件需求进行分析，主要包括安装方式、配电柜功能模块、安装简洁程度、运行环境温度和柜体尺寸等。同时，还必须注意断路器的选择问题，确保主母线具有记忆、接地保护、预警、事故告警和三段保护等功能，且能进行部分区域选择性联锁等不同级别的连锁操作方式，尽量实现不同功能附件的模块化操作。

3.3 配电柜中保护元件的优化选择

合适的配电柜必须能适应不同的使用环境，且具有对应的功能保护能力。通常情况下，高低压配电柜使用熔断器作为保护元器件，当电流超出对应的设定值后，因发热而使保护熔体熔化，进而使电路断开，从而达到保护配电系统的目的。在选择配电柜保护元器件的过程中，可基于不同的角度对其进行优化选择。

3.3.1 成本角度

从元器件的成本角度看，熔断器的市场价格较低，而微型断路器的市场价格则是熔断器价格的几倍至几十倍。如果项目的整体预算较低，则可以选择熔断器作为保护元件。

3.3.2 维护便捷性角度

当配电柜出现短路故障动作时，微型断路器的触头将出现损伤，长此以往将导致断路器动作失效。因此，当发生短路事故动作后，应该及时更换熔芯，确保微型断路器的功能达到最初状态。

3.3.3 线路保护需求角度

因熔断器对线路过载的灵敏度较低，所以，除了常见的照明线路外，熔断器通常只作为短路保护元件使用。而微型断路器具有较高的过载、过流灵敏度。当对加热回路、插座配电回路、控制回路等进行保护时，必须使用微型断路器作为保护元件。

4 结束语

综上所述，电能在社会中的重要性不断上升，电力供应的经济性和稳定性是供电系统要实现的目标。配电房配电柜是将电力输送到用户的最后步骤，由于用户数量巨大，要想同时保证用电正常和创造经济效益，就要在选择高低压配电柜时考虑技术角度和经济角度，保证同时满足技术可靠性和经济性，从而使配电房正常运作。

参考文献

[1]周凌云.关于配电房高低压配电柜的优化选择[J].建筑工程技术与设计，2013（4）.

[2]李海镇.关于配电房高低压配电柜的优化选择探讨[J].科技研究，2014（14）.

〔编辑：张思楠〕

Abstract： This paper describes the main types and characteristics of Chinas power distribution room of high and low voltage power distribution cabinet， on this basis， indicating that the basic principle of the choice of the high and low voltage power distribution cabinet， combined with the technical reliability， convenient installation and economic factors， discusses the distribution room， high and low voltage power distribution cabinet and the choice of measures， in order to provide useful reference to the relevant units.

Key words： distribution room； high and low voltage distribution cabinet； optimal allocation； high voltage switch