低压配电柜培训课件

低压配电系统工程设计培训小组2014.03.26低压配电系统工程设计培训小组1电力系统传输

示意图通讯服务器发电用电输电变电配电RTURTURTU数据采集和传输应用服务器电网调度50.0Hz49.850.2发电用电电力系统传输

示意图通讯服务器发电用电输电变电配电RTURT21000V以下的电网称为低压配电系统。最常见的为标称电压220V/380V系统，还有660V/380V系统（常用于矿山）。低压、高压配电系统？

1000V以下的电网称为低压配电系统。低压、高压配电系统？3低压电网在电力系统中的位置公用或用户专用10/0.4kV变配电所二次侧，即为低压配电系统，也有少量35/0.4KV情况。低压电网在电力系统中的位置4第1节低压系统的形式1.1术语

1）系统中性点。要点：区分电气上的“点”与电路上的“节点”。中性点是一个电气点。

2）中性线（N线）。要点：传输电能作用。

3）保护线（PE线）。要点：正常时不传输电能；电击防护作用。不能混同于“地线”。

4）（装置、设备）外露可导电部分。要点：导体外壳，但正常时不应带电。

5）（装置、设备）外可导电部分。要点：与设备无关，但处同一场所；导体；正常不带电。第1节低压系统的形式1.1术语51.2低压系统按接地形式的分类有TT、TN、IT三种类型。第一个字母表示电源与地的关系（电源通常即变压器的二次绕组），规定：

T——电源一点（通常为中性点）直接接地；

I——电源与地无电气联系，或一点高阻接地。第二个字母表示设备外露可导电部分与地的关系，规定：

T——设备外露可导电部分直接接地，且该地与电源地间无人为的电气联系。

N——设备外露可导电部分直接与电源地相连接。1.2低压系统按接地形式的分类6

1.2.1TT系统要点：设备地与电源地无人为电气连接。方式：单独接地、共同接地。1.2.1TT系统7

1.2.2IT系统要点：电源不接地，设备外壳直接接地。1.2.2IT系统8

1.2.3TN系统

1）TN-S系统。要点：设备与电源共地；N线与PE线自中性点后再无电气连接。1.2.3TN系统9

2）TN-C系统。要点：PE线与N线合一，称为PEN线。2）TN-C系统。要点：PE线与N线合一，称10

3）TN-C-S系统。要点：TN－C与TN-S在某一点分界。重复接地：不是TN-C-S系统的必要条件，但工程中通常会设置。重复接地3）TN-C-S系统。要点：TN－C与TN-111.1.3低压系统按带电导体形式的分类即“X相X线”制系统。“X相”：指电源的相数。“X线”：指正常工作时带电导体的根数，N线、PEN线都算作一线，但PE线不算。因此，TN-C、TN-S系统都是三相四线制系统（或单相二线制系统）；TT系统可能是三相三线制系统（无中性线）或三相四线制系统（有中性线）。

相电压与线电压？1.1.3低压系统按带电导体形式的分类12第2节低压配电设备第2节低压配电设备132.1低压配电柜

定义：

低压配电屏又叫开关屏或配电柜它是将低压电路所需的开关设备、测量仪表、保护装置和辅助设备等，按一定的接线方案安装在金属柜内构成的一种组合式电气设备，用以进行控制、保护、计量、分配和监视等。适用于发电厂、变电所、厂矿企业中作为额定工作电压不超过380V低压配电系统中的动力、配电、照明配电之用。2.1低压配电柜定义：低压配电屏又叫开关屏或配电142.1.2低压配电柜的三大重要标准：GB7251.1

《低压成套开关设备和控制设备》

第一部分：型式试验和部分型式试验成套设备IEC60439.1

《低压成套开关设备和控制设备》

第一部分：型式试验和部分型式试验成套设备GB/T15576-2008《低压成套无功功率补偿装置》2.1.2低压配电柜的三大重要标准：GB7251.115固定式:PC或MCC回路2.1.3低压配电柜分类抽出式:PC或MCC回路按结构分：固定式:PC或MCC回路2.1.3低压配电柜分类抽出式:P162.1.4配电柜的基本结构定义：为保护人身和设备安全，将开关柜独立划分成几个隔室的不同方式隔室分类：母线室：包括水平母线室与垂直母线室功能单元室(开关隔室)电缆出线室：包括电缆室二次设备室母线室电缆出线室功能单元室二次室2.1.4配电柜的基本结构母线室电缆功能单元室二次室172.1.5低压配电柜的主要组成部分柜体：开关柜的外壳骨架及内部的安装、支撑件母线：一种可与几条电路分别连接的低阻抗导体功能单元：完成同一功能的所有电气设备和机械部件（包括进线单元和出线单元）柜体母线功能单元电缆出线2.1.5低压配电柜的主要组成部分柜体：开关柜的外壳骨架及182.1.6配电柜的主要技术参数额定电流(通常同进线开关大小相同)额定电压/额定绝缘电压(400/1000V)进出线方式额定短时耐受电流(Icw/1s)柜体内部功能区域的划分(隔离方式)外壳防护等级安装地点及方式外形尺寸(同用户现场面积有关)颜色及表面处理接地系统2.1.6配电柜的主要技术参数额定电流(通常同进线开关大小19上进下进侧进后进2.1.7进线(插接式母线槽或电缆）方式上进线下进线侧进线后进线上进下进侧进后进2.1.7进线(插接式母线槽或电缆）方式20前接线后接线2.1.8出线方式(插接式母线或电缆)前出线（顶部或底部）可以进行靠墙安装后出线（顶部或底部）不可以进行靠墙安装前接线后接线2.1.8出线方式(插接式母线或电缆)212.1.9母线的分类：主母线(水平母线）:

连接一条或几条配电母线和或进线和出线单元的母线配电母线（垂直母线）：框架单元内的一条母线，它连接在主母线上，并由它向出线单元供电配电母线主母线配电母线主母线222.1.10母线的基本要素：母线的额定电流及规格(母线的载流量及横截面)母线的额定短时耐受电流Icw及额定峰值耐受电流IpkIcw:母线在规定的试验条件下,能安全承载的短时电流的方均根值(通常为1秒)Ipk:母线在规定的试验条件下,能安全承载的峰值电流

Ipk=2.2Icw母线的表面处理为达到某种要求，而对母线表面进行一定的处理，如镀银、镀锡、镀镍等2.1.10母线的基本要素：232.1.11功能单元分类固定式：主电路的连接只能在开关柜断电的情况下进行接线和断开可移式（固定分隔式）：主电路带电的情况下亦可安全的从主电路上断开或接通，具有连接和移出位置抽出式：主电路带电的情况下亦可安全的从主电路上断开或接通，具有连接、试验、分离、移出位置2.1.11功能单元分类24定义：开关电器＋保护电器的组合电器。2.2低压断路器2.2低压断路器25

功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失压时自动分断电路。特点：操作安全，分断能力较高。分类：框架式（万能式）和塑壳式（装置式）、微型

结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。常见的一些低压断路器如图：2.2.1功能与结构2.2.1功能与结构26万能式低压断路器结构图万能式低压断路器结构图27低压配电柜培训282.2.2工作原理2.2.2工作原理29塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮电磁脱扣器：线路短路或严重过载保护塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣30塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮分励脱扣器：远距离跳闸，对电路不起保护作用塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣31塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮热脱扣器：线路过载保护塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣32塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮欠压、失压脱扣器：电动机的失压保护塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱332.2.3过电流脱扣器过电流保护特性长延时脱扣器为反时限特性；短延时脱扣器为固定时限特性，时限可调；瞬时脱扣器为无时限特性。长延时脱扣器瞬时脱扣器长延时脱扣器短延时脱扣器瞬时脱扣器非选择型选择型2.2.3过电流脱扣器过电流保护特性长延时脱扣器瞬时脱扣器342.2.4主要参数（1）壳架等级额定电流IrQ。指断路器壳架部分的额定电流，包括接线端子、主触头系统、连接导体等。旧称断路器壳架等级电流，记为Imn。（2）脱扣器额定电流IrR（或Irt）。指装于壳架内的过电流脱扣器（Release或trip）。旧称断路器额定电流，记为In。相互关系：运行电流须通过壳架才能流过脱扣器，因此脱扣器额定电流不可能大于壳架额定电流，即：IrR≤IrQ。2.2.4主要参数35（3）长延时脱扣器动作电流（Iop1）整定范围。长延时脱扣器作过负荷保护用，其动作值整定范围是脱扣器额定电流IrR的函数。典型情况为：

Iop1＝（0.6～1.0）IrR

在以上范围内根据保护计算结果确定动作值，可无级或有级调整。（4）短延时脱扣器动作电流（Iop2）整定范围。短延时脱扣器作与下级选择性配合的短路保护用，其动作值整定范围典型情况为：

Iop1＝（3～8）IrR

短延时脱扣器动作延时也有一定的调整范围。（3）长延时脱扣器动作电流（Iop1）整定范36（5）瞬时脱扣器动作电流（Iop3）整定范围。瞬时脱扣器作短路保护用，其动作值整定范围典型情况为：

Iop1＝（5～10）IrR——配电用

Iop1＝（8～15）IrR——保护电动机用（6）长延时脱扣器约定时间的约定电流。约定时间：IrR≤63A时，1h；IrR>63A时，2h。约定不脱扣电流：1.05IrR。约定脱扣电流：1.30IrR。约定时间内的约定脱扣/不脱扣电流含义与熔断器类同。（5）瞬时脱扣器动作电流（Iop3）整定范围37低压配电柜培训382.3电压互感器1、一次绕组与高压电路并联。

2、二次绕组不允许短路（短路电流烧毁PT）,装有熔断器。

3、二次绕组有一点直接接地。

4、接线形式有：单相接线、V-V接线、Y-Y接线、Y0/Y0/△接线。

2.3电压互感器1、一次绕组与高压电路并联。

2、二39电压互感器接线注意点1）电压互感器的二次侧在工作时不能短路。在正常工作时，其二次侧的电流很小，近于开路状态，当二次侧短路时，其电流很大（二次侧阻抗很小）将烧毁设备。

2）电压互感器的二次侧必须有一端接地，防止一、二次侧击穿时，高压窜入二次侧，危及人身和设备安全。

3）电压互感器接线时，应注意一、二次侧接线端子的极性。以保证测量的准确性。

4）电压互感器的一、二次侧通常都应装设熔丝作为短路保护，同时一次侧应装设隔离开关作为安全检修用。

5）一次侧并接在线路中电压互感器接线注意点1）电压互感器的二次侧在工作时不能402.4电流互感器1、一次绕组与高压电路串联。

2、二次绕组不允许开路（开路将产生高电压，危及人身安全），且近似于短路工作状态。

3、有保护型和测量型的CT，保护CT的10P20表示在20倍额定电流范围内，该保护CT能保证线性误差在10％以内。

4、接线形式有：单相接线、星形接线（三相CT）、不完全星形接线（两相CT）。

2.4电流互感器1、一次绕组与高压电路串联。

2、41电流、电压互感器的一次接法电压互感器相当于一个衡压源，所以二次侧不允许短路电流互感器相当于一个衡流源，所以二次侧不允许开路电流、电压互感器的一次接法电压互感器相当于一个衡压源，所以二422.5电气间隙在两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界面之间测得的最短空间距离。即在保证电气性能稳定和安全的情况下，通过空气能实现绝缘的最短距离。2.5电气间隙在两个导电零部件之间或导电零部件与设备防护界432.6爬电距离即在不同的使用情况下，由于导体周围的绝缘材料被电极化，导致绝缘材料呈现带电现象。此带电区（导体为圆形时，带电区为环形）的半径，即为爬电距离；爬电距离过小，在绝缘材料表面会形成泄漏电流路径。若这些泄漏电流路径构成一条导电通路，则出现表面闪络或击穿现象。绝缘材料的这种变化需要一定的时间，它是由长时间加在器件上的工作电压所引起的，器件周围环境的污染能加速这一变化2.6爬电距离即在不同的使用情况下，由于导体周围的绝缘材料44电气间隙和爬电距离额定电压kV电气间隙mm爬电距离mm0.30＜UN≤0.6610120.66＜UN≤11216电气间隙和爬电距离额定电压kV电气间隙mm爬电距离mm0.345谢谢大家！谢谢大家！46演讲完毕，谢谢观看！演讲完毕，谢谢观看！47低压配电系统工程设计培训小组2014.03.26低压配电系统工程设计培训小组48电力系统传输

示意图通讯服务器发电用电输电变电配电RTURTURTU数据采集和传输应用服务器电网调度50.0Hz49.850.2发电用电电力系统传输

示意图通讯服务器发电用电输电变电配电RTURT491000V以下的电网称为低压配电系统。最常见的为标称电压220V/380V系统，还有660V/380V系统（常用于矿山）。低压、高压配电系统？

1000V以下的电网称为低压配电系统。低压、高压配电系统？50低压电网在电力系统中的位置公用或用户专用10/0.4kV变配电所二次侧，即为低压配电系统，也有少量35/0.4KV情况。低压电网在电力系统中的位置51第1节低压系统的形式1.1术语

1）系统中性点。要点：区分电气上的“点”与电路上的“节点”。中性点是一个电气点。

2）中性线（N线）。要点：传输电能作用。

3）保护线（PE线）。要点：正常时不传输电能；电击防护作用。不能混同于“地线”。

4）（装置、设备）外露可导电部分。要点：导体外壳，但正常时不应带电。

5）（装置、设备）外可导电部分。要点：与设备无关，但处同一场所；导体；正常不带电。第1节低压系统的形式1.1术语521.2低压系统按接地形式的分类有TT、TN、IT三种类型。第一个字母表示电源与地的关系（电源通常即变压器的二次绕组），规定：

T——电源一点（通常为中性点）直接接地；

I——电源与地无电气联系，或一点高阻接地。第二个字母表示设备外露可导电部分与地的关系，规定：

T——设备外露可导电部分直接接地，且该地与电源地间无人为的电气联系。

N——设备外露可导电部分直接与电源地相连接。1.2低压系统按接地形式的分类53

1.2.1TT系统要点：设备地与电源地无人为电气连接。方式：单独接地、共同接地。1.2.1TT系统54

1.2.2IT系统要点：电源不接地，设备外壳直接接地。1.2.2IT系统55

1.2.3TN系统

1）TN-S系统。要点：设备与电源共地；N线与PE线自中性点后再无电气连接。1.2.3TN系统56

2）TN-C系统。要点：PE线与N线合一，称为PEN线。2）TN-C系统。要点：PE线与N线合一，称57

3）TN-C-S系统。要点：TN－C与TN-S在某一点分界。重复接地：不是TN-C-S系统的必要条件，但工程中通常会设置。重复接地3）TN-C-S系统。要点：TN－C与TN-581.1.3低压系统按带电导体形式的分类即“X相X线”制系统。“X相”：指电源的相数。“X线”：指正常工作时带电导体的根数，N线、PEN线都算作一线，但PE线不算。因此，TN-C、TN-S系统都是三相四线制系统（或单相二线制系统）；TT系统可能是三相三线制系统（无中性线）或三相四线制系统（有中性线）。

相电压与线电压？1.1.3低压系统按带电导体形式的分类59第2节低压配电设备第2节低压配电设备602.1低压配电柜

定义：

低压配电屏又叫开关屏或配电柜它是将低压电路所需的开关设备、测量仪表、保护装置和辅助设备等，按一定的接线方案安装在金属柜内构成的一种组合式电气设备，用以进行控制、保护、计量、分配和监视等。适用于发电厂、变电所、厂矿企业中作为额定工作电压不超过380V低压配电系统中的动力、配电、照明配电之用。2.1低压配电柜定义：低压配电屏又叫开关屏或配电612.1.2低压配电柜的三大重要标准：GB7251.1

《低压成套开关设备和控制设备》

第一部分：型式试验和部分型式试验成套设备IEC60439.1

《低压成套开关设备和控制设备》

第一部分：型式试验和部分型式试验成套设备GB/T15576-2008《低压成套无功功率补偿装置》2.1.2低压配电柜的三大重要标准：GB7251.162固定式:PC或MCC回路2.1.3低压配电柜分类抽出式:PC或MCC回路按结构分：固定式:PC或MCC回路2.1.3低压配电柜分类抽出式:P632.1.4配电柜的基本结构定义：为保护人身和设备安全，将开关柜独立划分成几个隔室的不同方式隔室分类：母线室：包括水平母线室与垂直母线室功能单元室(开关隔室)电缆出线室：包括电缆室二次设备室母线室电缆出线室功能单元室二次室2.1.4配电柜的基本结构母线室电缆功能单元室二次室642.1.5低压配电柜的主要组成部分柜体：开关柜的外壳骨架及内部的安装、支撑件母线：一种可与几条电路分别连接的低阻抗导体功能单元：完成同一功能的所有电气设备和机械部件（包括进线单元和出线单元）柜体母线功能单元电缆出线2.1.5低压配电柜的主要组成部分柜体：开关柜的外壳骨架及652.1.6配电柜的主要技术参数额定电流(通常同进线开关大小相同)额定电压/额定绝缘电压(400/1000V)进出线方式额定短时耐受电流(Icw/1s)柜体内部功能区域的划分(隔离方式)外壳防护等级安装地点及方式外形尺寸(同用户现场面积有关)颜色及表面处理接地系统2.1.6配电柜的主要技术参数额定电流(通常同进线开关大小66上进下进侧进后进2.1.7进线(插接式母线槽或电缆）方式上进线下进线侧进线后进线上进下进侧进后进2.1.7进线(插接式母线槽或电缆）方式67前接线后接线2.1.8出线方式(插接式母线或电缆)前出线（顶部或底部）可以进行靠墙安装后出线（顶部或底部）不可以进行靠墙安装前接线后接线2.1.8出线方式(插接式母线或电缆)682.1.9母线的分类：主母线(水平母线）:

连接一条或几条配电母线和或进线和出线单元的母线配电母线（垂直母线）：框架单元内的一条母线，它连接在主母线上，并由它向出线单元供电配电母线主母线配电母线主母线692.1.10母线的基本要素：母线的额定电流及规格(母线的载流量及横截面)母线的额定短时耐受电流Icw及额定峰值耐受电流IpkIcw:母线在规定的试验条件下,能安全承载的短时电流的方均根值(通常为1秒)Ipk:母线在规定的试验条件下,能安全承载的峰值电流

Ipk=2.2Icw母线的表面处理为达到某种要求，而对母线表面进行一定的处理，如镀银、镀锡、镀镍等2.1.10母线的基本要素：702.1.11功能单元分类固定式：主电路的连接只能在开关柜断电的情况下进行接线和断开可移式（固定分隔式）：主电路带电的情况下亦可安全的从主电路上断开或接通，具有连接和移出位置抽出式：主电路带电的情况下亦可安全的从主电路上断开或接通，具有连接、试验、分离、移出位置2.1.11功能单元分类71定义：开关电器＋保护电器的组合电器。2.2低压断路器2.2低压断路器72

功能：不频繁通断电路，并能在电路过载、短路及失压时自动分断电路。特点：操作安全，分断能力较高。分类：框架式（万能式）和塑壳式（装置式）、微型

结构：触头系统、灭弧装置、脱扣机构、传动机构。常见的一些低压断路器如图：2.2.1功能与结构2.2.1功能与结构73万能式低压断路器结构图万能式低压断路器结构图74低压配电柜培训752.2.2工作原理2.2.2工作原理76塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮电磁脱扣器：线路短路或严重过载保护塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣77塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮分励脱扣器：远距离跳闸，对电路不起保护作用塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣78塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮热脱扣器：线路过载保护塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣79塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱扣器4．分励脱扣器5．热脱扣器6．失压脱扣器7．按钮欠压、失压脱扣器：电动机的失压保护塑壳式低压断路器原理图1．主触头2．自由脱扣器3．过电流脱802.2.3过电流脱扣器过电流保护特性长延时脱扣器为反时限特性；短延时脱扣器为固定时限特性，时限可调；瞬时脱扣器为无时限特性。长延时脱扣器瞬时脱扣器长延时脱扣器短延时脱扣器瞬时脱扣器非选择型选择型2.2.3过电流脱扣器过电流保护特性长延时脱扣器瞬时脱扣器812.2.4主要参数（1）壳架等级额定电流IrQ。指断路器壳架部分的额定电流，包括接线端子、主触头系统、连接导体等。旧称断路器壳架等级电流，记为Imn。（2）脱扣器额定电流IrR（或Irt）。指装于壳架内的过电流脱扣器（Release或trip）。旧称断路器额定电流，记为In。相互关系：运行电流须通过壳架才能流过脱扣器，因此脱扣器额定电流不可能大于壳架额定电流，即：IrR≤IrQ。2.2.4主要参数82（3）长延时脱扣器动作电流（Iop1）整定范围。长延时脱扣器作过负荷保护用，其动作值整定范围是脱扣器额定电流IrR的函数。典型情况为：

Iop1＝（0.6～1.0）IrR

在以上范围内根据保护计算结果确定动作值，可无级或有级调整。（4）短延时脱扣器动作电流（Iop2）整定范围。短延时脱扣器作与下级选择性配合的短路保护用，其动作值整定范围典型情况为：

Iop1＝（3～8）IrR

短延时脱扣器动作延时也有一定的调整范围。（3）长延时脱扣器动作电流（Iop1）整定范83（5）瞬时脱扣器动作电流（Iop3）整定范围。瞬时脱扣器作短路保护用，其动作值整定范围典型情况为：

Iop1＝（5～10）IrR——配电用

Iop1＝（8～15）IrR——保护电动机用（6）长延时脱扣器约定时间的约定电流。约定时间：IrR≤63A时，1h；IrR>63A时，2h。约定不脱扣电流：1.05IrR。