一种低压开关柜可靠性评价新方法.pdf

公路隧道
2013年第1期(总第81期)
种低压开关柜可靠性评价新方法
张琦
招商局重庆交通科研设计院有限公司隧道建设与养护技术交通行业重点实验室重庆400067
国家山区公路工程技术研究中心重庆4000
摘要通过对低压开关柜产品型号特点及其技术参数的分析,建立一种低压开关柜可靠性评价新方法一一运
行维护指数评价法。这是一种根据开关设备特点、性能和易用性为一体的综合评价工具,也是一种让不需要繁复
的理论计算,可以根据工程具体情况表述需求的可靠性评价新方法。
关键词低压开关柜可靠性评价维护指数评价法
1引言
率为50Hz,额定工作电压380V,额定工作电流
1000-3150A的配电系统,作为动力、照明及发配电
供配电系统的可靠性直接关系到人身安全,特设备的电能转换、分配与控制之用。
别是公路隧道供配电系统中任何事故都将出现公共
②结构特点
秩序的混乱,对经济和政治产生巨大的损失。而
GGD型低压固定式开关柜的柜体采用通用柜
个系统的可靠性,在很大程度上取决于该系统中所形结构,构架用8MF冷弯型钢局部焊接组装而成
用单个设备的可靠性,如果单个设备的可靠性不高,并有20模的安装孔。同时该柜型充分考虑了散热
则系统的可靠性也就很难得到保证。由于系统可靠问题,柜体上下两端均有不同数量的散热槽孔,能够
性还随系统中所用单个设备数量的增加而有所降利用柜内外的温度差形成自然的通风散热通道,达
低,随着自动控制系统的大型化和复杂化以及电力到迅速散热的目的。该柜型柜体的防护等级为
系统的网络化,为保证系统能正常工作,对所用单个IP30,用户也可根据环境的要求在IP20~IP40之间
设备的可靠性提出了越来越高的要求。所以如何准选择。
确定义和有效评价一种开关设备的可靠性,是我们
(2)GCK系列
目前面临的一个问题。
①型号概述
2低压开关柜定义及类型
GCK型低压抽出式开关柜适用于三相交流频
率为50Hz,额定工作电压小于等于660V,额定工作
低压成套开关设备在低压供电系统中负责完成电流400A及以下的配电系统,作为动力、照明及
电能的控制、保护、测量、转换和分配,我国电能的绝发配电设备的电能转换、分配与控制之用
大部分都是通过低压成套开关设备供出。目前,市
②结构特点
场上流行的低压成套开关设备型号有十多种,从结
GCK型低压抽出式开关柜柜体采用拼装式组
构形式上分为固定式和抽出式;从柜体连接上分为合结构,模数孔安装,零部件通用性和适用性好,标
焊接式和紧固件连接式。具体来看主要由固定面板准化程度高。开关柜的各功能室相互隔离并独立工
式、固定分隔式、抽出式、混装式、智能型等组成。
作,其隔室分为功能单元室、母线室和电缆室。抽屉
2.1常用低压开关柜的产品型号及特点
单元的面板具有分、合、试验、抽出等功能,且可设置
目前,我国市场上主流的开关柜型号归纳起来机械联锁装置,柜体防护等级为IP30
有以下几种型号:GCD型固定式开关柜、GCK型抽
3)GCS系列
出式开关柜、GCS型抽出式开关柜、MNS型抽出式
①型号概述
开关柜、MCS型抽出式智能开关柜。
G(S型低压抽出式开关柜适用于三相交流频
(1)GGD系列
率为50Hz,额定工作电压为400V(690V),额定工
①型号概述
作电流为4000A及以下的配电系统,作为动力、照
GGD型低压固定式开关柜适用于三相交流频明及发配电设备的电能转换、分配与控制之用。此
张琦等一种低压开关可靠性评价新方法
柜型广泛应用于我国经济建设的各个领域和对自动母线室(柜后部)和电缆室(柜下部或柜右前部)。主
化程度要求较高的场所。
构架上安装模数以E=25mm变化,可双面安装,柜
②结构特点
体防护等级为IP30,用户也可根据环境的要求选用
GCS型低压抽出式开关柜柜体采用通用柜形相应的防护等级。
结构,构架用8MF型开口型钢,主构架上安装模数
(5)MCS系列
为E=20mm和100mm的59.2mm的安装孔,框架
①型号概述
组装灵活方便。开关柜的各功能室相互隔离并独立
MCS智能型低压抽出式开关柜适用于三相交
工作,其隔室分为功能单元室、母线室和电缆室。水流频率50HZ,60HZ,额定工作电压400,额定工
平母线采用柜后平置式排列方式,主电路短路强度作电流4000A及以下的配电系统,是一种融合了其
高。抽屉高度的模数为160mm,且在尺寸上可变它低压开关设备优点而开发的智能型产品。
化,其抽屉宽度、深度尺寸不变。抽屉单元的面板具
②结构特点
有分、合、试验、抽出等功能,且可设置机械联锁装
MCS智能型低压抽出式开关柜基本构架采用
置。抽屉单元回路额定电流400A及以下,相同功C型(或8MF型)开口型钢组装而成,MC桓宽度
能单元的抽屉具有良好的互换性。柜体防护等级为只有600mm,最多可装20个回路,适用于100A以
IP30,用户也可根据环境的要求在IP30~IP40之间下的单元。此柜型功能单元可任意组合,相同功能
选择。
单元的抽屉具有良好的互换性。抽屉单元的面板具
(4)MNS系列
有分、合、试验、抽出等功能,且可设置机械联锁装
①型号概述
置。同时还可预留自动化接口,也可把智能模块安
MNS型低压抽出式开关柜适用于三相交流频装在开关柜上,实现遥信、遥测、遥控等三遥功能
率为50Hz,额定工作电压为400V(690V),额定工2.2常用低压开关柜的技术参数
作电流为4000A及以下的配电系统,作为动力、照
总体上看,抽出式低压柜较固定式低压柜省地
明及发配电设备的电能转换、分配与控制之用。此方,维护方便,出线回路多,但造价相应较贵。GGD
柜型参考国外MINS系列低压开关柜设计并加以改型低压固定式开关柜缺点是回路少,单元之间不能
进开发,广泛应用于我国经济建设的各个领域和对任意组合且占地面积大,不能与计算机联络。GCK
自动化程度要求较高的场所
型低压抽出式开关柜缺点是水平母线设在柜顶垂直
②结构特点
母线没有阻燃型塑料功能板,不能与计算机联络。
MNS型低压抽出式开关柜柜体采用通用柜形MCS型低压抽出式开关柜各方面性能都比较先进
结构,构架为组合式结构,基本骨架由C型钢材通但造价相对昂贵。目前市场上占有率较高的几种低
过螺栓紧固连接组装而成。开关柜的各功能室相互压开关柜型号的异同点见表2一1,表2-2。
隔离并独立工作,其隔室分为功能单元室(柜前部)、
表2一1几种常用低压开关柜结构比较表
产品型号「最小模数
母
最小抽屉模数层数钢型拼装安装模数操作柜
GCK
1单元水平母线设在柜顶垂直母线没有阻燃
抽屉最多9层「8M型钢最多9抽屉单面
型塑料功能板
GCS/MZS」1/2单元水平母线后出线垂直母线设有阻燃型
塑料功能板
1/2抽屉最多11层」8MF型钢最多2抽)屈单面
14単元水平母线后出线垂直母线设有阻燃型
1/4抽屉最多9层C型钢最多72抽屉双面
塑料功能板
表2-2几种常用低压开关柜技术参数表
MN$3.0 GCS/MZS GGD
参数
MNS3.0GCS/MZSしGD