低压成套配电柜的设计实践_开题报告

低压成套配电柜的发展现状：

低压成套开关设备与我们的生活息息相关，只要我们用到电的地方，都会有低压成套配电柜的出现，来为我们带来电力输送，正如我们生活的小区，办公的写字楼，低压成套配开关设备负责完成电能的控制、保护、和电力分配。[10]

一个二十多层的高楼是怎么将电能输送到每家每户的呢？很多人会有这样的疑问，那就是用我们的低压成套开关设备来实现的[11]。首先电能通过电网传输到我们小区附近的变压器等装置，我们小区和写字楼都有自己的配电房，配电房中一般使用箱变来分配电能的传输，[1]箱变中会有整组的GGD或者GCS来完成配电，[3]在电能不足，无法达到功率因数1.0的情况下，GCS中的低压无功功率补偿装置GGJ，也就是我们常说的电容柜可以通过电容的放电来补充电能，予以达到电能的平衡。[8]电能平衡后在通过母线槽的搭建[7]，将电能从底层传输到最高层。但是这些低压成套开关设备中都需要由大量的铜排作为导体来制作，而对于我国来说“铜”已经成为了稀缺资源，所以现在的市场上出现了很多“铜包铝”的现象，多数出现在北方地区，“铜排”核心为铝镁合金制成，外面镀了一层铜，虽说电离子传到过程中是从铜排的表面爬过，导电率不会造成很大的影响，但是大电流通过的同时会产生大量的热，以至于这些低压成套配电柜的寿命大打折扣，而在“中国质量认证中心”编制的《强制性产品认证实施细则——低压电器——低压成套开关设备》和“中国国家认证认可监督管理委员会”编制的《强制性产品认证实施规则低压电器——低压成套开关设备》中明确规定，低压成套开关设备在设计中要考虑通电后的温升效应，温升不得超过70K，否则会引起火灾，这将给居民甚至电网带来安全隐患。[2] [3]

发展社会的当下，低压成套开关设备已经成为了比较成熟的行业，所以在全国发达的江浙沪一带，大大小小的低压成套配电柜生产企业比比皆是，而生产低压成套配电柜的壳体需要大量的铁板制成，很多企业为了节约成本，便将自己购买的冷轧钢板酸洗磷化后的污水直接排到了田里或地里，导致部分田地寸草不生，给社会带来了不小的负担。而生产出的低压成套开关设备也存在一些本质上的问题：

（1）一般生产的低压成套配电柜为IP30防护等级，有缝隙，长时间不清洁会有灰尘的累积，况且我们江浙沪地区有梅雨季节，潮湿的天气也会让铜排氧化严重，使其导电率大幅下降；

（2）国内的标准要求和国际标准有差异，接触面大小没有国际标准要求高，仅要求横截面积大小符合即可，如遇铜排选用不当，可能会导致铜排散热面积不够，温度过高而起火；

（3）国网和南网招标要求的差异，在选用元器件的价格上有限定，很多小企业为了节约成本而采购低廉价位的产品，达不到低压成套配电柜本身的技术参数，会降低低压成套配电柜的使用寿命。

所以就现在低压成套开关设备的市场行情，我国还必须整治不良的风气，结合国际的标准要求，不断完善适合我们自己的低压电器标准，一步一个脚印的走好低压电器之路，才可以得到更好的发展！

低压成套配电柜的发展趋势：

对于现代社会的飞速发展，我国已经将低压成套开关设备中的很多配电柜升级改造，例如将原有的PGL型交流低压配电柜升级为现代常用的GGD型交流低压配电柜，原有工地上临时配电的建筑工地箱ACS升级为可回收再利用的动力配电箱XL-21，当然还有很多成功升级改造的配电设施和安全性能保护，我下文会提及。

升级改造的低压成套配电柜的应用：

PGL型交流低压配电柜→GGD型交流低压配电柜：[4] 

PGL型交流低压配电柜用于交流50Hz，额定工作电压为380V的电力系统中，该产品分断能力高，额定短时耐受电流达50kA，也可用作照明及配电设备的电能转换、分配与控制之用。但是额定电流只能最大做到1600A，有局限性，但GGD型交流低压配电柜拥有PGL型交流低压配电柜产品特性的同时，最大额定电流可以做到4000A，这大大符合了现代供配电系统中控制和电能分配的特性，也给配电时带来了极为方便的操作。

建筑工地用临时配电箱ACS→动力配电箱XL-21：[4] [6]

建筑工地用临时配电箱ACS，顾名思义是临时配电用的低压成套配电柜，该柜体由塑壳断路器主开关或刀熔开关组成，但其中必带一路漏电断路器，用于过压保护，防护等级可以达到IP44，额定短时耐受电流可达到15kA，为室外配电用柜体，唯一的好处是操作面和内部结构分离，可实现用户不接触导电部件的同时，自由操作分合开关，避免了危险的产生。但在工地完成临时配电后，该柜体基本没有了任何利用价值，造成了大量的浪费。但在现在发展的社会中，为了排除安全隐患，工地的配电设备不得在露天的环境中送电，在中机中电设计研究院有限公司2011年发布的《低压配电设计规范》[1]中有所提及，此柜型基本被淘汰，大多数工地使用起了动力配电箱XL-21来作为配电设备，动力配电箱XL-21防护等级可以达到IP30，箱底有散热孔，额定短时耐受电流可以达到10kA，内部可装用于过压保护的漏电断路器，该柜型在工地使用后可重复利用，为一些小型的楼宇或别墅进行配电，避免了浪费的情况。

铁壳终端组合配电箱PZ30→塑料终端组合配电箱PZ30：[5]

铁壳终端组合配电箱PZ30是90年代初期在老小区或农村经常使用的户内配电箱，也常被我们称之为户内配电箱，但是由于其外壳全为铁质 ，长期使用会导致箱体氧化生锈，而且我们操作是开关箱体都要接触到铁封盖，如有漏电情况，会导致人身安全受到威胁。如今随着科技的发展，我们新楼宇户内的终端组合配电箱PZ30已全部替换成了塑料箱体，并带有透明翻盖，可直视空气开关，为用户的安全带来了保障。

随着社会的发展，生产制造低压成套配电柜企业可以自行对已生产的低压成套配电柜进行出厂测试：

随着社会的发展，生产制造低压成套配电柜企业不断增多，国家也对各种低压成套配电柜进行了划分，在中国质量认证中心发布的《强制性产品认证实施细则——低压电器——低压成套开关设备》中有阐述[2]，并由国家标准化委员会和国家认证认可监督委员会共同制定了不同的标准，来规范整个低压成套行业。[11]

对于工厂按标准自行生产的低压成套配电柜，需要严格按照标准要求进行出厂试验，而所有工厂必须具备耐压测试仪、接地电阻测试仪、绝缘电阻表和三相可调通电试验台，以及标准的量具。国家也对所有生产低压成套开关配电柜的企业实行了强制性产品认证，在完成中国合格评定委员会认可的国家实验室的型式试验后，并通过由中国质量认证中心的检查，方可合法生产。

    所以对于低压成套配电柜行业的发展趋势还是很乐观的，房地产大量兴起，对于配电设备的需求巨大，国家的支持和先进设备的加入，会让我国在低压成套配电柜的领域有更大的发展。

二、^范文提纲

（一）绪论

1 引言：

1.1低压成套配电柜的发展现状

1.1.2电力行业内主要生产的低压成套开关配电柜有哪些

1.1.3电力行业内主要生产的低压成套开关配电柜生产容易出现的问题

1.2低压成套配电柜的发展趋势

1.2.1电力行业内主要生产的低压成套开关配电柜的改良方案

1.2.2电力行业内主要生产的低压成套开关配电柜的发展趋势

1.3本课题研究的内容

2低压成套开关配电柜的用途和分类

2.1低压成套开关配电柜的工作原理

2.1.1低压成套开关配电柜的主要性能参数

2.1.2低压成套开关配电柜在生活中的应用

3低压成套开关配电柜的设计与实践

3.1低压成套开关配电柜——动力配电箱XL-21的设计与实践

3.1.1低压成套开关配电柜——动力配电箱XL-21元器件选型

3.1.2低压成套开关配电柜——动力配电箱XL-21额定电流的计算

3.1.3低压成套开关配电柜——动力配电箱XL-21的生产和制造

3.1.4低压成套开关配电柜——动力配电箱XL-21送样测试及结论

3.2低压成套开关配电柜——终端配电箱PZ30的设计与实践

3.2.1低压成套开关配电柜——终端配电箱PZ30元器件选型

3.2.2低压成套开关配电柜——终端配电箱PZ30额定电流的计算

3.2.3低压成套开关配电柜——终端配电箱PZ30的生产和制造

3.2.4低压成套开关配电柜——终端配电箱PZ30送样测试及结论

3.3低压成套开关配电柜——交流低压配电柜GGD的设计与实践

3.3.1低压成套开关配电柜——交流低压配电柜GGD元器件选型

3.3.2低压成套开关配电柜——交流低压配电柜GGD额定电流的计算

3.3.3低压成套开关配电柜——交流低压配电柜GGD的生产和制造

3.3.4低压成套开关配电柜——交流低压配电柜GGD送样测试及结论

4总结

三、参考文献

1、中机中电设计研究院有限公司：《低压配电设计规范》，中国计划出版社，2011年7月26日发布，第一版；

2、中国质量认证中心：《强制性产品认证实施细则——低压电器——低压成套开关设备》，2016年12月7日发布，第一版；

2、中国国家认证认可监督管理委员会：《强制性产品认证实施规则低压电器——低压成套开关设备》，2014年7月16日发布，第一版；

3、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局：《低压成套开关设备和控制设备 第1部分总则》，中国标准出版社，2013年12月31日发布，第一版；

4、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局：《低压成套开关设备和控制设备 第2部分：成套电力开关和控制设备》，中国标准出版社，2013年12月31日发布，第一版；

5、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局：《低压成套开关设备和控制设备 第3部分：由一般人员操作的配电板（DBO）》，中国标准出版社，2017年11月1日发布，第一版；

6、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局：《低压成套开关设备和控制设备 第4部分：对建筑工地用成套设备（ACS）的特殊要求》，中国标准出版社，2017年11月1日发布，第一版；

7、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局：《低压成套开关设备和控制设备 第6部分：母线干线系统（母线槽）》，中国标准出版社，2015年5月15日发布，第一版；

8、中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局：《低压成套无功功率补偿装置》，中国标准出版社，2008年6月30日发布，第一版；

9、电力工程联盟：《配电柜接线工艺规范，电力人必备知识！》，电力工程联盟（微信公众号），2018年2月7日

10、江龙：《我国低压成套开关设备的现状》，电气时空，2001版，第22页；

11、罗时璜：《低压成套开关设备行业现状及国外发展动向》，电气时代，2000版，第12期6-8页