MNS低压抽屉柜技术手册.docx
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MNS低压抽屉柜技术手册
MNS低压抽屉柜技术手册
MNS低压开关柜
产品说明书
注意！
对开关柜的任何操作都应预先阅读本说明书。
开关柜的安装和使用必须遵守标准和规范中对于电气产品的规定，必须遵守本说明书的要求。
开关柜必须安装在适合的室内环境中。
对开关柜的任何操作和维护都应由经过预先培训的专业电气人员进行。
禁止把开关柜置于超出其额定负载的情况下运行。
必须注意开关柜上的任何带电危险标记。
对开关柜的任何违规操作均可能损坏设备，甚至引起严重事故。
应把本手册放在可以方便拿到的地方。
应由专业人员负责电气设备的安全管理。
1总则
1.1概述
1.2标准与规范
1.3使用条件
2结构形式与技术参数
2.1电气数据
2.2防护等级
2.3结构形式
2.3.1结构形式概述
2.3.2抽出式开关柜
2.3.2.1母线系统
2.3.2.2抽屉单元
2.3.2.3PC柜
2.3.2.4无功功率补偿柜
2.3.2.5进出线电缆室
2.3.2.6外形尺寸与重量
2.3.3插拔式/固定式开关柜
2.3.3.1母线系统
2.3.3.2功能单元
2.3.3.3PC和无功功率补偿柜
2.3.3.4进出线电缆室
2.3.3.5外形尺寸与重量
3主要电气元件介绍
3.1一次回路
3.2二次回路
4主结线方案
5运输与保管
5.1运输
5.2交货与中间保管
6基础与现场安装
6.1安装现场的一般要求
6.2配电室平面布置方案
6.3开关柜的基础
6.3.1以配电室地板作为基础
6.3.2混凝土地坪上的基础框架
6.3.2电缆沟施工
6.4开关柜的安装
6.5母线的安装
6.6电力电缆和控制电缆的安装
6.7开关柜的接地
6.8安装的收尾
7开关柜的运行
7.1起动前的准备工作
7.2起动
7.3开关柜的操作
7.3.1框架式断路器的操作
7.3.2抽屉式开关柜的操作
7.3.2.18E/4和8E/2抽屉单元的操作
7.3.2.28E、16E、24E抽屉单元的操作
7.3.3横刀熔单元的操作
7.3.4插拔式开关柜的操作
8维护
8.1检查
8.2保养
8.3损坏元件的更换
9备品备件和专用工具
1．总则
1.1概述
MNS是采用标准模件、由工厂组装（FBA）的低压开关柜，它适用于交流50/60Hz，额定工作电压≤660V，额定电流6300A及以下的供配电系统，作为电能分配、转换、控制和无功功率补偿之用。
图1.1MNS开关柜
MNS柜架用进口优质敷铝锌钢板或优质冷轧钢板弯制成零部件，通过自攻锁紧螺钉或六角螺钉紧固互相连接而成，再按方案变化需要，加上相应的门，封板，隔板，安装支架，以及母线，功能单元等零部件，组装成一台完整的装置，装置内零部件尺寸，隔室尺寸实行模数化（模数单位E＝25mm）。
作为新一代低压抽出式开关柜，具有如下特点：
1.结构合理，技术水平高。
MNS开关柜的额定载流量，分断能力，动热稳定性能指标均高于其它型号的低压开关柜，并且维护方便，安全可靠。
2.防护性能好。
MNS是全隔离的开关柜，内部隔室满足IEC439-1“形式4”的规定，外壳防护等级为IP31、IP40、IP54。
3.联锁可靠。
MNS的防误操作联锁由断路器操作手柄机构和抽屉位置机械联锁操作机构共同完成，其设计精确、逻辑性极强，能有效地防止各种可能出现的误操作，并且能与运行方式相结合灵活地实现柜间联锁。
4.方案齐全，组合方便。
MNS以8E为基本单元，功能单元有8E/4、8E/2、6E、8E、12E、16E、24E、32E、72E，一台MCC柜最多时可布置36个功能单元，而且可实现PC，MCC混装，为压缩柜子数量，灵活选择方案提供了有利条件。
MNS低压开关设备是技术先进、性能稳定、结构合理、使用方便、安全可靠的控制设备。
已在发电、建筑、钢铁、水泥、矿山、石化等供配电系统中广泛使用。
1.2标准与规范
MNS开关柜依据下列标准进行设计与制造
国标电工委员会标准：
IEC60439（1992）《低压成套开关设备和控制设备》
中国国家标准：
GB/T14048_1-93《低压开关设备和控制设备总则》
GB7947-87《绝缘导体和裸导体的颜色标志》
GB7251-97《低压成套开关设备和控制设备》
JB/T9661-99《低压抽出式成套开关设备》
JB4012-85《低压空气式隔离器、开关、隔离开关及熔断器组合电器》
GB3983_1-89《低电压并联电容器》
GB7947-87《绝缘导体和裸导体的颜色标志》
同时，MNS开关柜还符合德国标准VDE0660Part5、英国标准BSEN60439和美国NEMA标准的要求。
1.3使用条件
a.环境温度：
周围空气温度不超过+40℃，不低于-5ºC，且在24小时内测得的平均值不超过+35℃。
b.环境湿度：
空气清洁，在最高温度+40ºC时其相对湿度不超过50%，较低温度时允许有较大的相对湿度。
例如+20ºC时为90%，但考虑到由于温度的变化，有可能会偶然地产生适度的凝露。
c．温度范围在-25ºC至+55ºC之间适用于运输和存储过程，在短时间内（≤24h）可达到+70ºC。
d．海拔不超过2000米。
e.地震烈度不超过8度。
f.环境污染等级：
3级。
2．技术参数
2.1电气数据
项目
单位
数据
额定工作电压
主电路
V
380,660
辅助电路
V
AC220,AC380,DC110,DC220
额定绝缘电压
主电路
V
400,690
额定冲击耐受电压（1.2/50μs）
主电路
kV
6,8
额定工作电流（IP3X时）
水平母线
A
≤5000（单面操作柜）,≤3600（双面操作柜）
垂直母线
A
1000（抽出式）,2000（插拔式MCCB）
额定短时耐受电流
水平母线
kA/1S
50,65,80,100
垂直母线
kA/1S
50,65,80
额定峰值耐受电流
水平母线
kA/0.1S
105,143,176,220
垂直母线
kA/0.1S
105,143,176
2.2防护等级
图2.2MNS开关柜外形图
开关柜的防护等级：
标准型外壳为IP3X，可选IP31、IP32、IP4X、IP41、IP43、IP5X、IP54、IP55，当选用IP5X、IP54、IP55时必须采用双层门结构形式（MNSD，参见图2.2）。
当选用较高的防护等级时，必须考虑开关柜因散热能力下降引起的降容问题。
选用IP43时，建议开关柜内的元器件按照放大一个等级进行设计；选用IP5X、IP54、IP55时，建议开关柜内的元器件按照放大2个等级来进行设计。
抽屉在连接、试验、主开关合闸或分闸位置时，其外壳防护等级不变；当抽屉处于分离位置时，其外壳防护等级为IP2XD；当抽屉处于移出位置时，隔室内与危险带电部件间的防护等级为IPXXB。
开关柜内各个隔室形式满足IEC439-1中要求的3或4的规定，隔室间防护等级达到IP2X的要求。
2.3结构形式
2.3.1结构形式概述
低压开关柜结构的基本骨架为组合装配式结构，柜体封板采用高质量的冷轧钢板，全部框架、内隔板及功能单元采用高质量的进口敷铝锌钢板，加工剪切时铝锌膜自动随剪切刀覆盖剪切口，因此剪切口具有较强的自愈能力并不会发生腐蚀或生锈现象，柜体其余用冷轧板的金属结构件都经过镀锌防腐处理。
低压开关柜用C型直柱，通过钢制自攻螺丝和8.8级螺栓，装配而成。
具有足够的机械强度，可以保证元件安装后及操作时无摇晃、不变形。
开关柜内的每个柜体分隔为三室，即水平母线隔室，功能单元隔室及电缆室，室与室之间用整块高强度阻燃环保塑料功能板和敷铝锌板相互隔开。
MNS以8E为基本单元（E=25mm），功能单元有8E/4、8E/2、6E、8E、12E、16E、24E、32E、72E，一台MCC柜最多时可布置36个功能单元，可实现PC，MCC混装。
MNS开关柜按照用途和柜体结构具有以下几种柜型：
①PC柜：
主要安装框架式断路器或者大容量刀熔开关，一般用于进线开关柜和大电流配电出线柜。
②MCC柜：
主要安装塑壳开关、接触器、热继电器或者小容量的刀熔开关，一般用于电动机控制中心或者小电流的配电中心。
③PC与MCC混装柜：
开关柜部分为PC回路，部分为MCC回路，采用混装结构，可以提高柜体元件的安装效率，减少开关柜数量。
④无功功率补偿柜：
主要安装低压电力电容器和其相应的控制回路，用于系统的低压无功补偿。
MNS开关柜具有两种型号产品，MNS和MNSD。
MNSD具有透明玻璃门，外观美观大方，同时具有很高的防污秽、防灰尘、防溅水能力，可适应高防护等级的要求。
根据实际的项目要求，MCC柜具有抽出式和插拔/固定式两种结构形式。
抽出式开关柜的功能单元为抽屉形式，抽出抽屉后即可进行元器件的更换和检修工作；插拔式开关柜的功能单元不可移出，利用可插拔的开关等元件进行更换和检修工作。
同时，根据现场的安装条件等情况，抽出式的MNS开关柜具有侧面出线和后部出线两种形式，侧面出线开关柜的电缆仓在开关柜侧面，水平母线布置在柜体后部；后部电缆出线开关柜的电缆仓设计在开关柜后部，水平母线布置在柜体顶部。
对于这两种开关柜，电缆出线均可在柜体底部或顶部出线。
柜后水平母线
柜顶水平母线
图2.3.2.1MNS开关柜母线系统
2.3.2抽出式开关柜
2.3.2.1母线系统
抽出式开关柜水平母线具有两种形式，对于侧面出线的开关柜，水平母线布置在柜体后部；对于柜后出线的开关柜，水平母线布置在柜顶。
根据要求，可以配置一组或者二组水平母线，二者既可单独供电又可并联供电，或者一组作为工作母线，一组作为备用母线（参见附图2.3.2.1）。
水平母线布置在侧面和顶部这两种方式的柜体在布置时，不能布置在同一排列中。
单独设置并贯穿整个排列的保护导体（PE线）与裸露导电部件（框架）相连接后组成完整的保护接地系统。
而且PE母线能承受一定的短路电流。
根据系统要求，开关柜可以是三相四线制（TN-C）的或者三相五线制（TN-S或TN-C-S）的。
MCC柜垂直母线组装在绝缘功能板之中，可防止开关电弧引起的对垂直母线的相间放电，提高了产品的电击防护能力和安全运行率。
2.3.2.2抽屉单元
抽屉式开关柜总的可利用高度为72E（E=25mm），按照上下左右布置，单元最小高度为8E（200mm）。
抽屉单元共有七种类型：
8E/4、8E/2、8E、12E、16E、20E、24E。
安装最小尺寸的8E/4抽屉时，每柜最多可装36个抽屉单元，双面操作柜最多可装72个抽屉单元。
抽屉单元的最大容量参见表2.3.2.2。
表2.3.2.2抽出式MNS开关柜抽屉容量
规格
最大容量
有效安装空间（高×宽×深）（mm）
塑壳开关最大电流（A）
直接启动最大电动机控制功率（KW）
（Y/△）启动方式最大电动机控制功率（KW）
8E/4
30（3P，4P）
7.5
---
140×120×275
8E/2
50（3P，4P）
15
7.5
140×260×275
8E
225（3P），125（4P）
30
22
160×505×275
12E*
250（3P，4P）
45
37
260×505×275
16E
315（3P，4P）
75
55
360×505×275
20E*
315（3P，4P）
110
75
460×505×275
24E
400（3P，4P）
160
110
560×505×275
注：
12E和20E抽屉单元为非常用规格。
抽屉单元具有二次隔离插头，可供控制回路外部引出控制信号使用。
抽屉单元一般均有16节二次隔离插头引出，除8E/4外，其他抽屉单元均可增至32节引出端子，每个引出单子上可接二根1.5~2.5mm²多股软导线。
8E/4和8E/2抽屉单元四周均为阻燃型塑料隔板隔离，使单元之间具有较强的绝缘隔离性能；8E及以上抽屉单元均采用敷铝锌钢板或优质冷轧钢板制作，具有优良的机械强度和接地性能。
图2.3.2.2抽屉单元的联锁装置
抽屉单元具有可靠的机械联锁装置，以防止误操作和带负荷插拔，并通过操作手柄控制指示出合闸、试验、移动、分离位置（参见附图2.3.2.2）。
各位置定位后最多可以加三把挂锁。
抽屉单元联锁装置的详细介绍和操作方式参见7.3.2抽屉式开关柜的操作部分。
2.3.2.3PC柜
根据开关容量和尺寸要求，PC柜可以有多种宽度。
PC柜内可安装各种型号的框架式断路器或者刀熔开关，并可按照要求安装1~3台框架式断路器。
安装2台框架式断路器时，通常采用上下布置的方式，根据需要也可以采用左右布置的方式。
左右布置时，柜体宽度较上下布置有所增加，但与上下布置相比散热条件更好，在长期满负荷运行的情况下优于上下布置的方式。
水平母线柜后布置时，当额定电流≥4000A时，母联柜必须增加600mm宽的母线转接柜；水平母线柜顶布置时，母联柜均需增加300mm宽的母线转接柜。
详见一次方案图。
一般情况下，推荐PC和MCC分开，将框架式断路器和抽屉单元布置在不同的柜中，以便使用维护的方便；但在特殊情况下，允许将PC和MCC混装，同一个开关柜中既安装有框架式断路器，也安装有小电流的电动机控制单元。
采用混装方式时，应将PC布置在柜体上部，下部布置抽屉单元，在PC和抽屉单元之间应留有8E的空室作为垂直母线的转接用。
具体请参见一次方案32~34。
2.3.2.4无功功率补偿柜
根据系统情况，MNS开关柜设计有无功功率补偿柜，供低压补偿用。
无功功率补偿柜配置有低压电容器，以及接触器、低压熔断器、电抗器等相应的控制保护元件，并可根据需要安装自动无功补偿控制器，实现无功功率补偿的自动控制。
根据用电设备情况，无功功率自动补偿柜设计有电网近似正弦波的无功功率补偿方案（见一次方案106～110）和配备滤波电抗器的无功功率补偿方案（见图十一及一次方案111～114）。
一次方案106～110适合于谐波源视在功率与变压器视在功率之比（Gh/Sn）小于20%的正常情况。
根据无功补偿功率的不同有多种柜宽供用户选择。
一次方案111～114适合于20≤Gh/Sn≤60%的情形，采用了电抗器与电容器串联方式连接，具有谐波吸收和无功功率补偿的双重功能。
现有电抗率p=XL/Xc×100%=7%、调谐频率fR=189Hz和p=6%、fR=204Hz二种标准系列供选择：
a）p=7%、fR=189Hz时可吸收少量的5次谐波。
并对含有谐波的电网起到阻隔作用。
b）p=6%、fR=204Hz时可吸收约50%的5次谐波。
根据电网的实际情况，以上参数亦可按用户要求配置。
2.3.2.5进出线电缆室
柜侧面出线柜后出线
图2.3.2.5.1MNS开关柜出线示意图
根据实际需要，MNS开关柜的进出线电缆可以采取柜侧面进出线，也可采取柜后进出线（参见图2.3.2.5.1）。
采用柜侧面出线的情况下，水平母线布置在柜后；采用柜后出线的情况下，水平母线布置在柜顶。
MNS开关柜进出线电缆可采取底部或柜顶进出线，对于水平母线布置在柜后，电缆侧面出线的柜体，在标准柜体尺寸内电缆室上下方可任意上下进出线（需要向我公司提供相应数据，以便在柜体生产时布置相应开孔）。
2.3.2.6外形尺寸与重量
外形尺寸参见表2.3.2.6.1和表2.3.2.6.2。
表2.3.2.6.1MNS开关柜外形尺寸表（单层门）
项目
单位
高（H）
宽（W）
深（D）
PC柜
mm
2200
500
1000
PC和无功功率补偿柜
mm
2200
600
1000
mm
2200
800
1000
mm
2200
1000
1000
mm
2200
1200
1000
MCC柜（旁出线）*
mm
2200
1000
1000**
MCC柜（后出线）*
mm
2200
600
1000
表2.3.2.6.2MNSD开关柜外形尺寸表（双层门）
项目
单位
高（H）
宽（W）
深（D）
PC柜
mm
2200
550
1000
PC和无功功率补偿柜
mm
2200
650
1000
mm
2200
850
1000
MCC柜（旁出线）*
mm
2200
1000
1000**
MCC柜（后出线）*
mm
2200
650
1000
注：
*旁出线和后出线不能装在同一排列中。
**旁出线的MCC柜其深度可减小到600mm，但和同排列中的1000mm宽柜连接时，必须增加宽度为400mm的母排转接柜。
宽度大于或等于1000mm的PC柜、无功功率补偿柜和双面操作柜无双层门结构形式。
MNS开关柜的单柜重量为500~800kg，根据结构形式和柜内安装的元器件种类、数量的不同而不同。
2.3.3插拔式/固定式开关柜
插拔式开关柜采用插拔式空气断路器固定安装，底座与母线系统可靠联接的方式，简化了柜体结构，减少机械构件，避免了抽屉式结构带来的触头发热，联锁机构复杂的缺点，提高了运行的安全可靠性。
2.3.3.1母线系统
插拔式开关柜的母排布置在柜体顶部。
根据要求，可以配置一组或者二组水平母线，二者既可单独供电又可并联供电，或者一组作为工作母线，一组作为备用母线。
IP3X时插拔式/固定式开关柜的垂直母线最大容量为2000A，采用接地的金属板隔离，具有优良的隔离性能和机械强度，同时保证了产品的电击防护能力。
单独设置并贯穿整个排列的保护导体（PE线）与裸露导电部件（框架）组成完整的保护接地系统。
而且PE母线能承受一定的短路电流。
根据系统要求，开关柜可以是三相四线制（TN-C）的或者三相五线制（TN-S或TN-C-S）的。
2.3.3.2功能单元
插拔式/固定式开关柜总的可利用高度为72E（E=25mm），按照上下左右布置，单元最小高度为2E（50mm）。
抽屉单元共有七种类型：
2E、4E、6E、8E、12E、16E、20E。
安装6E单元时，每柜最多可装12个功能单元。
功能单元的最大容量参见表2.3.2.2。
表2.3.3.2插拔式/固定式MNS开关柜单元容量
开关形式
单元规格
单元最大容量
有效安装空间（高×宽×深）（mm）
开关最大电流（A）
直接启动最大电动机控制功率（KW）
（Y/△）启动方式最大电动机控制功率（KW）
横刀熔开关
2E
160A
---
---
---
4E
250A
---
---
---
8E
630A
---
---
---
插拔式断路器
6E
225A（3P）
---
---
130×505×275
8E
400A（3P）,225A（4P）
12
---
180×505×275
12E
630A（3P）,400A（4P）
75
30
280×505×275
16E
630A（4P）
132
45
380×505×275
抽屉式断路器
20E
630A（3P、4P）
---
---
460×505×276
所有功能单元均采用敷铝锌钢板或优质冷轧钢板制作，具有优良的机械强度和接地性能，功能单元、垂直母线和出线端子之间均相互隔离，保证了产品的抗故障和抗电击能力。
功能单元上的柜外操作手柄与门具有可靠的机械联锁装置，以防止误操作和带负荷插拔，并通过操作手柄控制指示出开关的各种位置。
功能单元详细介绍和操作方式参见7.3.3插拔式开关柜的操作部分。
2.3.3.3PC和无功功率补偿柜
根据开关容量和尺寸要求，PC柜可以有多种宽度。
PC柜内可安装各种型号的框架式断路器或者刀熔开关，并可按照要求安装1~3台框架式断路器。
对于母联开关柜，均需增加300mm宽的母线转接柜。
详见一次方案图。
一般情况下，推荐PC和MCC分开，将框架式断路器和功能单元布置在不同的柜中，以便使用维护的方便；但在特殊情况下，允许将PC和MCC混装，同一个开关柜中既安装有框架式断路器，也安装有小电流的电动机控制单元。
采用混装方式时，应将PC布置在柜体上部，下部布置插拔式功能单元，在PC和功能单元之间应留有6E的空室作为垂直母线的转接用。
根据系统情况，插拔式MNS开关柜设计有无功功率补偿柜，供低压补偿用。
该种柜型与抽屉式开关柜相同，请参考2.3.2.4无功功率补偿柜部分。
2.3.3.4进出线电缆室
各单元的进出线位置均设置在柜后，并组成一个单独的功能隔室。
进出线电缆可采取底部或柜顶进出线，当水平母线不大于3150A（含3150A）且只布置一组母线时，在标准柜体尺寸内电缆室上下方可任意上、下进出线；当水平母线大于3150A或布置二组水平母线时，需要在标准柜体的后上方配备一个柜顶进出线通道，该通道尺寸与抽屉式开关柜相同（参见图2.3.2.5）。
2.3.3.5外形尺寸与重量
外形尺寸参见表2.3.2.6.1和表2.3.2.6.2。
表2.3.2.6MNS开关柜外形尺寸表（单层门）
项目
单位
高（H）
宽（W）
深（D）
PC柜
mm
2200
500
1000
PC和无功功率补偿柜
mm
2200
600
1000
mm
2200
800
1000
mm
2200
1000
1000
mm
2200
1200
1000
MCC柜
mm
2200
600
1000
表2.3.2.6MNSD开关柜外形尺寸表（双层门）
项目
单位
高（H）
宽（W）
深（D）
PC柜
mm
2200
550
1000
PC和无功功率补偿柜
mm
2200
650
1000
mm
2200
850
1000
MCC柜
mm
2200
650
1000
插拔式开关柜的单柜重量为500~800kg，根据结构形式和柜内安装的元器件种类、数量的不同而不同。
3.主要电器元件介绍
MNS开关柜中可采用的元器件十分灵活，可选用BBC、ABB等国际知名企业的各种领先产品，也可选用各种国产元器件，实现各种方案的灵活组合，以满足经济性和技术性的要求。
3.1一次回路
MNS开关柜中的元器件可根据用户需要，灵活设计选用。
常规情况下，框架式断路器可选用ABB公司的Emax系列、F系列，施耐德公司的M系列，国产的DW45、DW47、CW、RMW、YSA等产品；塑壳开关可选用ABB的S系列，施耐德公司的NS系列，或国产的CM等产品；接触器可选择ABB公司的A系列、EB系列，施耐德公司的D2系列、N系列，或国产的B系列等产品；热继电器可选用ABB公司的TU系列，施耐德公司的LR系列，或国产的T系列产品等。
其他元件也完全可按照用户需要选择。
用户如有需要，我公司设计人员可协助用户进行设计选型。
3.2二次回路
MNS开关柜中测量仪表、转换开关、指示灯及其他二次元件均可根据用户的要求配用各种进口或国产产品，原则上推荐采用经过泰莱电气确认过的供应商的产品，以避免出现配合或质量上的问题。
MN
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