一、電氣設備概述

(一)、電氣設備的定義

供配電系統的電氣設備是指用于發電、輸電、變電、配電和用電的所有設備，包括發電機、變壓器、控制電器、保護設備、測量儀表、線路器材和用電設備(如電動機、照明用具)等。

(二)、電氣設備的分類

1、按電壓等級分

(1)高壓設備交流50Hz、額定電壓1200V以上直流、額定電壓1500V以上

(2)低壓設備

交流50Hz、額定電壓1200V及以下直流、額定電壓1500V及以下。

2、按設備所屬回路分

(1)一次回路及一次設備

一次回路供配電系統中用于傳輸、變換和分配電力電能的主電路；

一次設備或一次電器設置在一次回路中的電氣設備；

(2)二次回路及二次設備

二次回路：指用來控制、指示、監測和保護一次回路運行的電路。

二次設備或二次電器：設置在二次回路中的電氣設備。

3、按在一次電路中的功能分

(1)變換設備

用來按電力系統工作的要求變換電壓或電流的電氣設備，如變壓器互感器等。

(2)控制設備

用于按電力系統的工作要求控制一次電路通、斷的電氣設備，如高低壓斷路器、開關等。

(3)保護設備

用來對電力系統進行過電流和過電壓等的保護用電氣設備，如熔斷器避雷器等。

(4)補償設備

用來補償電力系統中無功功率以提高功率因數的設備，如并聯電容器等。

(5)成套設備(裝置)

按一次電路接線方案的要求，將有關的一次設備及其相關的二次設備組合為一體的電氣裝置，如高低壓開關柜、低壓配電屏、動力和照明配電箱等。

二、開關柜的定義

開關柜(又稱成套開關或成套配電裝置)，它是以斷路器為主的電氣設備;是指生產廠家根據電氣一次主接線圖的要求，將有關的高低壓電器(包括控制電器、保護電器測量電器)以及母線、載流導體、絕緣子等裝配在封閉的或敞開的金屬柜體內，作為電力系統中接受和分配電能的裝置，稱為金屬開關裝置，簡稱開關柜。

低壓開關柜指一個或多個低壓開關設備和與之相關的控制、測量、信號、保護、調節等設備由制造廠家負責完成所有內部的電氣和機械的連接，用結構部件完整地組裝在一起的一種組合體。

高壓開關設備：主要用于發電、輸電、配電和電能轉換的高壓開關以及和控制、測量、保護裝置電氣聯結(母線)、外殼、支持件等組成的總稱。

三、開關柜的主要特點

1、有一、二次方案，這是開關柜具體的功能標志，包括電能匯集、分配、計量和保護功能電氣線路。一個開關柜有一個確定的主回路(一次回路)方案和一個輔助回路(二次回路)方案，當一個開關柜的主方案不能實現時可以用幾個單元方案來組合而成。

2、開關柜具有一定的操作程序及機械或電氣聯鎖機構，實踐證明：無“五防”功能或“五防功能不全”是造成電力事故的主要原因。

開關柜防護要求中的“五防”：防止誤分誤合斷路器、防止帶電分合隔離開關、防止帶電合接地開關、防止帶接地分合斷路器、防止誤入帶電間隔。

3、具有接地的金屬外殼，其外殼有支承和防護作用.因此要求它應具有足夠的機械強度和剛度，保證裝置的穩固當柜內產生故障時，不會出現變形，折斷等外部效應。同時也可以防止人體接近帶電部分和觸及運動部件，防止外界因素對內部設施的影響;以及防止設備受到意外的沖擊。

4、具有抑制內部故障的功能，“內部故障”是指開關柜內部電弧短路引起的故障，一旦發生內部故障要求把電弧故障限制在隔室以內。

四、開關柜分類和名稱

低壓成套開關設備分類:

按供電網絡：

一級配電設備，統稱負荷中心；

二級配電設備，電動機為主，稱為馬達控制中心(MCC)，另外為一般負載，末級配電設備；

按結構特征：P-開啟式配電屏;G-封閉式配電柜；

按產品的形式特征：G-固定安裝、固定接線；B-固定安裝 C-抽出式 H-抽出式與固定安裝、固定接線式混合安裝形式；

按環境：戶內和戶外

命名：由類別代號、系列特征代號、用途代號、品種代號、規格代號及附加代號六部分組成：

1)類別代號；2)系列特征代號；3)用途代號；4)設計序號；

5)規格代號；6)附加代號

例如：GGD1-01含義：電力用固定開關柜，第一個設計主電路方案號為01

GCK1-01含義：控制中心用抽出式封閉配電柜，第個設計，主電路方案號為01。

五、低壓開關柜的功能及作用

電能分配轉換、電動機控制(又稱馬達控制)、無功功率補償。

保護人身防止觸電(直接和間接接觸)、保護設備防止免受外界環境影響。

六、低壓開關柜分類

按結構分:

√固定式：PC或MCC回路

√抽出式：PC或MCC回路

按用途分:

配電用：饋電柜(PC:Power Center)

√控制用：馬達控制柜(MCC:Motor Control Center)

√補償用：如無功功率補償柜(電容器柜)

開關柜的基本結構

隔室

定義：為保護人身和設備安全，將開關柜獨立劃分成幾個隔室的不同方式

1.母線室：包括水平母線室與垂直母線室

2.功能單元室(開關隔室)

3.電纜出線室:包括電纜室

4.二次設備室

低壓開關柜的主要組成部分

柜體：開關柜的外殼骨架及內部的安裝、支撐件

母線：一種可與幾條電路分別連接的低阻抗導體

功能單元：完成同一功能的所有電氣設備和機械部件(包括進線單元和出線單元)

低壓開關柜中所說的防護等級

IP(INGRESS PROTECTION)防護等級系統是由IEC

INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION)國際電工委員會所起草。將電器依其防塵防濕氣之特性加以分級。這里所指的外物含工具，人的手指等均不可接觸到電器內之帶電部分，以免觸電。

IP防護等級是由兩個數字所組成，第1個數字表示燈具離塵、防止外物侵入的等級，第2個數字表示燈具防濕氣、防水侵入的密閉程度，數字越大表示其防護等級越高。

外殼防護等級

1、外殼防護等級用IP代碼表示；

2、IP代碼由IP字母、第一位特征數字、第二位特征數字、附加字母及補充字母組成；

3、第一位特征數字表示防人身安全和防塵；

4、第二位特征數字表示防水；

第一和第二位特征數字不要求規定時，該處由字母“X”代替如:IP4X、IPXX;附加字母和補充字母不要求規定時可以直接省略。

進線(插接式母線槽或電纜)方式

上進線、下進線、側進線、后進線