浅谈如何提高低压开关柜控制电源供电的可靠性

张福新 曹乃鹏

摘 要：随着经济在快速的发展，社会在不断的进步，低压开关柜是低压供电系统的核心设备，通过柜内的PLC控制程序，可实现自投自复功能，PLC的电源取自控制回路电源。控制回路供电取自柜内UPS设备，控制电源常见故障包括双电源切换装置故障、UPS主机故障及蓄电池故障等。为避免上述故障对控制回路供电的影响，提出提低压开关柜控制电源可靠性的具体实施方案，并对其风险进行评估。

关键词：低压开关柜;电源控制;失电原因;可靠性

引言

高低压开关柜顾名思义就是接高压的设备和接低压的设备，比如供电局都是用高压线接到小区的环网柜，然后由环网柜到变压器，经变压器降压再到低压柜，低压柜再到各个用电的配电箱，高低压开关柜的内部就是一些开关断路器之类的原件。它的主要作用是控制高压或者低压电源。从最开始的设计，到高低压柜的安装以及后期的检查工作都需要工作人员仔细地展开，只有确保每个步骤都准确，对相关的技术应用到位，才能保证高低压开关柜正常地发挥作用。

1 低压开关柜简介

低压开关柜类型多样，主要有MNSQH抽出式低压开关柜、GCL低压抽出式开关柜、MNS低压开关柜、GCS型低压抽出式开关柜、组装式低压开关柜、MS低压抽出式开关柜、GCS型低压抽出式开关柜、GGD低压固定式开关柜、GCK抽出式开关柜等。低压开关柜设计科学合理，开关柜能够根据开关电气的特点进行设计，并将单元化设计组合成大的单元。它的安全防护也极其特别，采用的是功能单元进、出线之间的相互隔离和区域之间的隔离。这样的隔离措施增加了安全强度，提高了安全级别。地铁车站中，低压开关柜是所有用电设备的总进线开关，如通信、信号、综合监控、票务信息系统、电扶梯、屏蔽门及照明等均由低压开关柜提供电源。它的供电结构采用的是两进线一母联的形式，由两个进线柜、一个母联柜及若干个馈线柜组成。正常状态下，两段进线分开供电，如I段进线失电，可通过合闸母联柜，连接II段进线与I段馈线柜，由II段进线给所有负载供电;当I段进线恢复供电，可自动分闸母联柜，再自动合闸I段进线柜，实现I段及II段恢复单独供电模式。这种控制方式能够为末端负载提供不间断电源。过程中，低压柜的自动投切功能由可编程逻辑控制器PCL内的程序控制，PLC电源由控制电源提供。通常，低压开关柜的控制电源采用的是小功率UPS供电，由低压柜两段进线经过双电源切换装置后输入UPS。UPS由整流器、逆变器、静态切换开关及蓄电池这四部分构成，为控制电源提供稳定的不间断电源。

2 低压开关柜安装过程中存在的问题

2.1开关柜柜体的装配和图纸有偏差

低压开关柜安装过程中的问题存在于各个方面，对其进行分析之后，相关的工作人员可以针对性地采取一系列措施，从而减少甚至避免安装过程中类似问题的出现。低压开关柜柜体的装配和图纸有偏差是在安装过程中比较常见的一类问题。一般来说低压开关柜柜体的装配是按照相应的图纸进行的，在设计图纸上有对其相关尺寸的规定以及放置的方位和角度等，一些工作人员由于疏忽或者工作经验不足等原因在安装开关柜之前没有对柜体装配进行检查或者检查过程中对一些相关的项目检查不完善，这就使得在安装过程中一些问题的出现，其中比较常见的是对角线尺寸的偏差问题，一般对对角线尺寸的要求是其偏差可以在二毫米以内，如果对角线的偏差太大，就不能进行后续的安装过程。

2.2低压开关柜在二次运输阶段发生问题

低压开关柜在运输过程中没有放稳、绑牢，设备倒掉，导致设备损坏或者伤到人员;运输道路不好，导致运输车辆翻掉，导致设备损坏或者伤到人员;运输道路有其它作业在施工，其它作业碰坏或者砸坏低压开关柜;在二次运输过程中，由于下雨或者其它施工用水淋到低压开关柜，导致内部元件损坏。

2.3低压开关柜在安装完存放阶段发生问题

由于低压配电室土建还没有完工，在低压开关柜安装完，还要进入低压配电室施工，由于施工人员不注意碰坏砸坏设备，或者弄得设备里面全部是灰尘;由于低压配电室墙、门窗、楼板没弄好，水或者施工用水进入变压器室或者低压配电室淋湿设备，导致设备内部元件损坏。

3 优化低压开关柜控制电源供电可靠性对策

3.1改造方案

据统计，造成控制电源失电的原因有很多，既有双电源切换装置卡滞、UPS主机故障，也有蓄电池故障等。其中蓄电池故障和UPS主机故障这两大问题是最主要的，如果能解决好这两大问题，故障率将大大降低。为减少UPS主机的故障，结合地铁特殊的供电系统，对于通信、信号等重要设备，均配备了大功率UPS给设备供电。大功率UPS具有远程监控、日常巡检等功能，同时，蓄电池可以实现定期保养，提高电池性能。将低压柜双电源切换装置上端主路电源改由通信或者信号大功率UPS供电，去除双电源切换装置下端的UPS主机及蓄电池系统，直接将控制电源接入双切输出端。这样的改造方案，既可以减少双电源切换装置的切换次数，又可以避免UPS主机及蓄电池故障对控制电源的影响。地铁车站现有的大功率UPS系统具有较大的冗余，可以满足低压柜控制电源的供电需求。

3.2做好开关柜柜体的装配检查工作

工作人员安装低压开关柜时需要严格按照图纸进行检查，这样可以减少一些问题的发生，不仅可以使低压开关柜可以更好地发挥作用，还可以减少一些维修的费用。低压开关柜问题的减少，可以保障低压开关柜的正常运行，不会对其他工作造成影响。做好开关柜柜体装配的檢查工作是每一个工作人员应该具备的基本素质。低压开关柜柜体的装配检查工作包括根据设计图纸对柜体的长、宽、高进行核对，此外还需要对对角线尺寸进行测量，确保测量数据误差在规定的范围内。柜体各种相关的连接件等一定要连接牢固，在连接之后要再检查一遍，确保无误才行。对低压开关柜柜门的检验是最基础和最重要的，要确保柜门能打开到一个相对来说比较大的角度，一般的要求是柜门打开之后的角度在九十度以上，这有利于工作人员开展检查和维修工作。此外还需要保证柜体、仪表板，门板等接地良好，接地螺栓无油漆等污物。

3.3送电前的准备工作

要备齐合格的验电器、绝缘靴、绝缘手套、临时接地编织铜线、绝缘胶垫和灭火器等;彻底清扫全部设备及变配电室、控制室及电器仪表元件灰尘;检查母线及设备上有无遗留下的工具、金属材料及其他物件。还要成立试运行小组，明确试运行指挥者、操作者和监护人，确保安装作业全部完成，业主、厂家及施工单位检查全部合格，试验项目全部合格，并有试验报告单，同时疏散送电设备边上的无关人员。

结语

低压柜控制电源一旦失电，影响地铁运行，还会危害乘客人身安全，后果极其严重。通过对电源失电原因进行剖析，优化低压开关柜控制电源供电结构，制定出提升控制电源供电可靠性的有效对策。

参考文献

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