戶內與戶外低壓配電柜的設計及應用

摘要：在低壓配網中，低壓配電柜主要用于變電站、發電廠、企業等電力用戶的交流50Hz，額定工作電壓380V，作為配電設備的電能轉換、分配與控制之用，根據能源部，廣大電力用戶及設計部門的要求，按照安全、經濟、合理、可靠的原則設計的新型低壓配電柜。產品具有電氣方案靈活，組合方便，系列性，實用性強，結構新穎，防護等級高等特點。目前我國配電網常規使用的戶外配電柜有ZPD-0.4、JP柜等，戶內配電柜有GCK、GCS、GGD等低壓配電柜。

關鍵詞：低壓配電柜、戶內、戶外、ZPD-0.4、GCK

一、低壓配電柜的型號及特點

1、戶外低壓配電柜的型號及特點

戶外低壓配電柜常見的是配電變壓器綜合配電柜，簡稱JP柜，也叫ZPD-0.4綜合配電箱，下面統一稱ZPD-0.4綜合配電箱，該裝置適用于三相交流頻率為50Hz，額定工作電壓為380V，額定電流1000A以下的農村電力線路及各配電臺區中。

本產品具有的特點：集配電、計量、保護（過載、短路、漏電、防雪）、電容無功補償于一體，計量終端內部集合了精確的計量器件，能對電能的各項指標監測記錄并保存;可實時顯示電網三相電壓、電流、有功、無功、有功電度、無功電度、功率因數等主要參數和電容器的運行狀態等;具有完善的越限報警和過壓、欠壓、諧波超標等報警和動作功能，以保護設備安全;為用戶詳細了解無功補償的效果提供直觀信息，零電流投切，動態補償。降低線損，配電變壓器有效輸出容量增加，減輕電網負擔;優化用電質量，包括提高電壓合格率，減少電壓波動，抑制電壓閃變，提高電網運行的安全可靠性;

2、戶內低壓配電柜的型號及特點

GCK 低壓抽出式配電柜由動力配電中心（PC） 柜和電動機控制中心（MCC）兩部分組成。

GCK 、GCS 型低壓抽出式配電柜適用于三相交流頻率為50Hz，額定工作電壓小于等于660V，額定電流4000A以下的供電系統中作為動力配電、電動機控制及照明等配電設備。

本產品具有的特點：具有分斷能力強，動熱穩定性好，結構先進合理，電氣方案較靈活，組合方便，通用性強，各種方案單元任意組合，一臺柜體所容納的回路數較多、節省占地面積，外形美觀，防護等級高，安全可靠，維護方便等優點。

二、ZPD-0.4戶外低壓綜合配電箱

1、ZPD-0.4綜合配電箱的結構及特性

ZPD-0.4綜合配電箱是由進線室、計量室、出線室、無功補償室組成的空間布置，變壓器容量為30kVA、50kVA的綜合配電箱采用600mm×640mm×1000mm不銹鋼箱體;變壓器容量為100kVA、200kVA 、315kVA、400kVA、500kVA的綜合配電箱采用1200mm×640mm×1000mm不銹鋼箱體。

■板材選用S304（或201不銹鋼板噴塑）不銹鋼板，厚2.0mm～2.5mm。

■不銹鋼表面進行拉絲處理，目的是消除耀眼、炫目、聚光點。

■門和箱體采用全封閉結構，配以密封橡膠條和防水槽，具有防雨、風、沙、塵的四防功能，箱體頂部為雙層結構，具有隔熱功效。

■箱體上、下兩側裝有風扇，可形成對流風，起到降溫作用，保證箱體內部元件干燥。

■引線敲落孔改進為"工"字型可拆卸結構，方便了電纜的引入。

■箱內照明采用冰箱式結構，門開燈亮，方便檢修。

■在潮濕環境或結霜、凝露季節使用的端子箱，可配用凝露控制器，杜絕因結霜、凝露造成的絕緣下降和短路故障，使用更安全可靠。

●適用范圍：本產品適用于1kV以下低壓配電網絡，戶外安裝使用;

●環境溫度：-10℃～+45℃（24小時內平均值≤35℃），最熱月平均溫度：35℃;

●海拔高度： ≤2000m;

●環境濕度：溫度為+25℃時，月平均相對濕度≤90%，日平均≤95%;

●地震烈度：8度;

●工作場所：無爆炸危險的介質中，且介質不足以腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體和導電塵埃的地方，無劇烈震動場所。

ZPD-0.4 綜合配電箱、JP柜等戶外配電柜是額定電壓為0.4kV、50Hz三相交流的戶外配電設備。主要用于額定電流1000A以下的農村電力線路及各配電臺區中。適應農村低壓配電裝置標準化、小型化、戶外式的要求。可以在線記錄每月每日各相電壓、電流、有功、無功、有功電度、無功電度、功率因數、諧波畸變、電壓的大、小值及其出現的時間;能記錄所有的操作事件，為事故分析提供必要的依據;可以記錄無功補償電容器的投切過程，相對于高壓側集中補償（見下圖4-1中的補償電容C3），變壓器低壓側集中補償（見下圖4-1中的補償電容C2）更加滿足負荷側需求，通常采用微機控制的低壓補償電容器，根據無功負荷波動情況實時改變投入電容器組的數量，可在一定條件下事先跟蹤補償，主要目的是提高個配電

變壓器低壓負荷的總體功率因數，實現無功就地平衡，對配電網和配電變壓器有降損作用，同時也可提高負荷側的電壓水平，補償效果較好。這種方式運行可靠，也比較便于管理和維護，裝置壽命相對延長，單位補償容量較10kV側投資更少，是較多采用的一種無功補償方式。

在低壓配電系統中，存在大量單相負荷，如果各單相負荷在各相上的分配不平衡，或者在使用中存在不同期使用現象，會造成不對稱負荷，項城大的不對稱電流，從而使中性導體電流增大，由于變壓器有零序阻抗，零序電流在其上的壓降就是變壓器中性點對理想中性點的便宜，造成各相相電壓不平衡。此時采用三相電容器進行分相補償方式。

綜合以上，ZPD-0.4 綜合配電箱更適合安裝在配電變壓器的出口，用以補償變壓器及母線的功率因素，同時滿足較少負荷出線，因其具有戶外防雨，密封好的優點，大量用于農村電力線路的配電;GCK、GCS等其他戶內配電柜，單臺柜體有更多的抽屜單元，出線路數較多，

可以大量安裝于變電站和城市化建筑內用于照明和控制用。

參考文獻

[1]《工業與民用配電設計手冊》（第四版）上、下冊

[2]《外殼防護等級（IP代碼）》GB/T 4208-2017

[3]《低壓成套開關設備和控制設備》GB/T 7251.12-2013

[4]《低壓成套無功功率補償裝置》GBT 15576-2008

[5]《低壓成套開關設備和控制設備 第1部分總則》GB 7251.1-2013

作者簡介：周煜 男（1986.10）漢 本科/技術支持工程師 配電