简析地铁车站低压配电系统中的负荷开关应用
浅论低压配电系统技术应用于地铁.doc

浅论低压配电系统技术应用于地铁地铁低压配电系统承当了除给电动车组供电以外给所有低压负荷提供电能的重要任务,由于地铁系统中各种效劳性设备系统专业较多,而且接口也较复杂,设计时了解相关专业及其设备的运行工况,在设计过程中密切配合,是低压配电系统能更好完成设计的重要条件。
因此,低压配电系统是地铁良好运营的重要保障。
1.1 低压配电系统的内涵低压配电系统的电源为重中之重,其输送线路、低压配电室开关柜、电缆线路、配电箱及负荷组成低压配电的整个系统。
低压配电系统供电采用0.4KV 两路独立交流电源的配电方式。
低压配电系统是地铁运行系统的关键,合理可靠的配电方式是地铁运营与维护的前提和根底。
1.2 低压配电系统的特点低压配电系统对设备的技术、类型、工艺要求众多,在地铁低压配电系统的应用中,对配电设备的技术要求、系统的运行模式较为关注。
低压配电系统具有对设备配置要求高、系统设备技术硬、使用及维护功能强,运行环境不稳定的特点。
1.3 低压配电系统的构成及功能低压配电系统的构成分两种模式:一种是按系统而形成的配电箱、低压配电柜的分系统模式;一种是按低压配电设备、线路容量来区分的层次模式。
低压配电系统无论是分系统或是分层次,其构成的要素均为配电电源、开关装置、系统受电设备及线路等。
低压配电系统的电源主要是为保障地铁的正常运行;开关装置控制低压配电系统的电压和辅助设备的电路及对电能质量监测;系统受电设备及线路保障地铁低压系统的安装、铺设的平安性、准确性、可行性。
在目前的低压配电方式下,地铁车站内的设备房间、公共区布满电缆桥架,低压电缆沿桥架铺设到系统用电设备的配电箱及变电所内的低压开关柜中,各级负荷电源从低压开关柜接引,通过电缆向系统用电设备配电,以低压配电室向系统负荷采用放射式供电的模式,在低压配电室设置的进线柜和母联柜中,对两路电源进行同时供电,假设一路电源发生故障时,那么闭合母联开关,由另一路电源继续供电。
地铁车站的运行依据低压配电系统的存在而正常运行,车站的照明、通风、通信信号、空调等各项地铁用电设备均需要低压配电系统。
低压配电系统在地铁中的应用

低压配电系统在地铁中的应用发布时间:2021-11-09T03:29:20.599Z 来源:《城镇建设》2021年第17期作者:晏彪[导读] 随着社会的不断发展,地铁在我们生活中的应用越来越广泛晏彪湖南省长沙市轨道交通运营有限公司,湖南长沙 410133摘要:随着社会的不断发展,地铁在我们生活中的应用越来越广泛,人们也越来越重视其动力配置。
智能低压配电系统在地铁中的应用影响深远。
首先,在机电设备运行中,系统可以智能配电,整个系统分为通信、监控、巡检三个部门,作为运行的技术支撑。
其次,系统将以降压变电所的低压部分为导向,实施有效的环境控制,引出电力的过载部分。
因此,本文将以低压配电系统的内涵为出发点,探讨其在地铁中的应用。
关键词:地铁;智能低压配电系统;应用引言传统低压配电系统是一种低压开关控制盘柜,主要由接触器、保险丝、模拟指针计数器等组件的组合控制。
例如,要实现计算机的智能管理,需要电源传输和微处理器方面的帮助。
近年来,我们技术的快速发展增加了对智能电源控制系统的需求,从而提高了计算机系统的可靠性。
同时,微处理器技术的广泛应用导致了智能低压元件的快速发展,并出现了智能低压配电系统。
1 地铁低压配电系统概述1.1 优势地铁低压网络的智能化运行。
这是智能低压配电系统的一个重要特点,也是其在地铁中应用的最大优势。
智能低压配电系统如今在地铁中自动化程度很高。
虽然也体现了智能化的特点,但远远不能满足设计要求,也远远不能满足解放人力资源,实现系统管理、控制、配置调度的全智能化的要求。
当然,智能是智能低压配置系统设计的主要目的,也是未来电网的主要方向。
到目前为止,包括配电和调度在内的所有工作都需要手动管理地铁供电系统。
采用智能节能配电系统虽然不能完全自动化配电系统的自动化和智能化,但相应的减少了工作量,提高了系统运行的准确性。
对于智能低压配电系统应用程序,系统管理可以部分虚拟化。
在智能系统上,执行管理的虚拟化可以由特定设备或程序直接模拟和管理。
智能低压配电系统在地铁中的应用分析

智能低压配电系统在地铁中的应用分析【摘要】随着经济水平的发展,目前智能低压配电系统的主要发展趋势为智能化、网络化、高能化和小型化等,并将电子、计算机等相关高新技术有机结合。
本文主要介绍了智能低压配电系统在地铁中的应用,并在此基础之上提出了地铁配电电能管理系统方案。
【关键词】低压配电系统;应用分析;低压地铁低压配电系统主要是为地铁除牵引负荷外的所有运营所需要的机电设备提供低压电源。
按照功能分类可以分为降压变电所和环控电控两部分,降压变电所主要是为车站内的通信信号、电梯及监控等供电,而环控电控的大部分主要是为各类风机、冷却塔等供电。
若无法保证供电的可靠性,则地铁将无法正常安全运行。
1.地铁配电系统地铁配电低压系统是地铁供电网络中服务系统的重要组成部分,主要任务是为电动车组以外所有的低压负荷提供电能以及保证所有动力照明设备配电的安全、可靠和有效。
地铁设备系统较多,一般而言,车站环控系统的设备用电容量占整个地铁配电系统的中所有设备容量的一半左右。
若根据车站的规模和设备分布,因此一般在换乘车站以及车站长度超过200m的较大规模的车站比较适合采用两座降压变电所的方案,主要是负荷容量较大,供电距离较长造成的。
而车站长度低于200m的一般规模的车站,一般采用一座降压变电所就可以满足供电需求。
车站配电主要是根据负荷的分布状况划分为不同的供电区域,大体可以分为降压变电所和经风机环控电控室供电两种形式。
一般情况下,在靠近环控机房旁设置环空电控室,主要是负责环控设备的供电。
智能化低压配电系统能够通过测定系统和站点的电能质量,可以发现一些潜在的电能质量危害。
还能够用于捕捉系统的越线情况和能源消耗异常等,并能发出警报信息,可以减少设备的误动作,从而降低能源的成本,提高生产的效率。
低压配电系统能够有效管理能源的消耗,主要包括能源监视、分析以及控制能源的使用。
这样不但能够降低车站和线路能源整体的使用成本,而且能够将能源数据升华为有价值的信息,从而能够掌握各个部分的能源使用情况。
阐述智能低压配电系统在地铁中的应用

阐述智能低压配电系统在地铁中的应用一、地铁低压配电系统以及节能应用意义(一)地铁低压配电系统从目前的地铁电路设计中可以看出,地铁的低压配电系统主要分为两个部分(降压变电所的低压配电以及环控电控低压配电)。
其中涉及地铁车长的通信、监控、售票等硬件基础性设施都是由降压变电所低压配电控制和提供电量;而对于通风空调等空调设备则是由环控电控低压部分控制和提供电量。
在整个地铁低压配电系统中,由于地铁的用电量极大,能源消耗和设备的运行压力较大,为了减少成本和提高地铁设备的安全性,开展对于地铁低压配电的节能设计和研究显得极其重要。
(二)地铁低压配电节能应用的意义地铁低压配电节能应用的意义主要体现在以下几个方面:首先,经济效益。
在地铁运营过程中,需要大量的能源支持和保障,而通过节能降耗能够大大提高地铁运营的经济效益,减少地铁运营成本,在城市公共交通工具竞争中,能够提高自身的竞争优势;其次,生态效益。
在低压配电中实现节能应用设计,除了提高地铁的经济效益之外,还能够通过减少能源的消耗,提高对于生态环境的保护,特别是地铁所处的地下生态环境相对脆弱,减少能源消耗能够保护当地的生态混进,实现可持续发展和健康发展,并且通过节能应用能够提高地铁运营的智能化,从而增强地铁的安全性;最后,社会效益。
随着城市的快速发展,城市用电量极具提高,城市的用电压力不断增加,在地铁设计和运营过程中,减少能源的消耗,不能能够减少对于城市的电量使用,还能够通过地铁的节能设计,推广到其他环节和领域的节能应用,从而提高整个地铁低压配电系统的社会效益。
二、智能低压配电系统在地铁中的应用技术革新和智能革命对于各个领域的影响极其深远,相比较传统低压配电系统,智能化的低压配电系统在地铁中不仅能够提高地铁的电路安全性和智能化,还能够提高整个低压配电系统的节能和环保。
根据地铁设计规范,在低压控制系统中,主要由网络控制,PLC控制器,智能开关等设备组,其设计结构图由下图所示:在我国的地铁设计和建造过程中,可以采用该智能低压配电系统,对于低压配电系统进行全方位的监控,技能保证低压配电系统的稳定和高效运行,还能够扩大系统的经济效益和社会效益,而对于该智能系统的节能应用,主要列举和分析以下几个方面:(一)空调节能系统应用空调系统在地铁低压配电中是必不可少的部分,而且空调的用电量大,能源消耗也占整个地铁运行较大比重,在智能低压配电系统中,主要采用变频空调,既能够减少相应的电量使用,并且在智能电脑的控制下,对于地铁的通风和空调系统能够实现自動的调整和优化,在降低功耗的同时减少相应的能源消耗,这样相比较传统的空调系统能够节约用电10%以上,并且对于空调的水系统进行智能化节能改造,采用PLC编程控制,实现集中管理和处理,从而减少了相应的投资。
关于深圳地铁2号线低压配电系统操作的探讨

关于深圳地铁2号线低压配电系统操作的探讨随着城市发展,城市轨道交通也获得了飞速进步,地铁的安全运行和其低压配电系统操作紧密相关,只有不断提升地铁低压配电系统操作才能提高地铁的运行效率和使用效果,解决设备在运行中存在的一系列问题,有效减少系统供电维修,降低地铁运行成本。
鉴于此,本文将先简单介绍深圳地铁2号线低压配电系统关键柜相关操作内容,就如何应对紧急情况提高供电系统可靠性提几点看法。
一、术语定义(一)开关:用于接通或断开用电设备与电源之间的电气连接的电气设备,包括框架开关、塑壳开关、负荷开关等。
(二)低压开关柜:安装于车站低压配电室或冷水机房,為本站所辖范围提供全部机电设备所需电源。
(三)MCC柜(含配电柜、控制柜、变频柜)安装于环控电控室或环控机房内,为本站所辖范围环控设备的就地控制及远程操作控制提供电源。
(四)双电源切换箱:安装于车站一级负荷用电设备附近,两路电源进线分别引自同一套低压柜的两段母线,双电源切换器自动选择其中一路电源为下级一级负荷用电设备提供电源。
二、2号线设备基本情况深圳地铁2号线低压配电系统主要设备有低压配电柜、MCC柜、双电源切换箱等设备,基本情况如下:(一)低压配电柜:低压配电柜采用厦门ABB公司的MNS3.0型柜,包含低压开关柜、母联柜、馈线柜和SCADA柜等,柜内框架开关、塑壳开关等核心元器件选用ABB公司的E2系列框架开关及S系列塑壳开关,配电柜为封闭式户内成套设备。
(二)MCC柜:MCC柜采用厦门ABB公司的MNS3.0型柜,柜内ATS 双电源切换装置选用泰永品牌产品,软启动器、变频器均选用AB品牌产品。
(三)双电源切换箱:双电源切换箱采用广州自动化公司的MLP型产品,箱内核心器件选用美国ASCO公司的200系列和300系列双电源切换装置。
三、2号线低压配电系统设备操作(一)低压开关柜是低压配电柜中的主要设备,起到承上启下的作用,操作如下:1.将所有带有负载的馈出开关合闸(自动运行状态下,母联开关分断),以便提供电源给相关用电设备。
浅析低压配电在地铁中的节能应用

浅析低压配电在地铁中的节能应用摘要:目前,我国城镇化建设已经进入关键阶段,城市居民对城市交通便利性的要求也越来越高,而在城市轨道交通快速发展的同时,也相应地造成了较大的能源消耗。
为了实现城市轨道交通低能耗运行的目标,有效提高地铁服务管理水平,为城市居民创造更多的便利条件,本文对地铁电气产品的节能设计进行了分析,对低压配电在地铁中的节能应用进行了探究。
关键字:低压配电;地铁;节能;设计;应用引言随着科学技术水平的不断提升,越来越多的城市将地铁工程建设作为基础的交通服务运输事业,地铁的应用为人们的日常生活与工作带来了更多便利,在很大程度上缓解了交通拥堵的压力。
但是,相应地其耗费的能源量也是巨大的。
由于客运量的显著提升,地铁服务系统内部的照明设备、自动扶梯等设备能耗增量不断上升,服务检修工作量也大大增加,从而使得地铁系统对能量的需求急速增长。
因此,节能降耗在地铁工程中变得尤为重要。
1地铁电气产品的节能设计1.1LED照明系统的设计LED灯具是一种能将电能转化为可见光的光学器件,这种灯具具有发热量较低、使用寿命长、发光效率高、节能降耗以及环保性能好等多方面的优点。
当前我国许多城市采用的公共照明灯具为荧光灯与白炽灯,这种传统的照明器具能耗大、寿命短等方面的局限性。
在LED照明技术的不断发展中,许多城市在地铁工程建设中运用了更多的LED照明灯具,随着我国不断提倡环境保护以及可持续发展的理念,LED照明技术的应用将逐渐成为城市公共照明的主要发展趋势。
1.2双速风机的设计在地铁工程项目当中,TVF系统和隧道活塞风工作系统对于区域之间的火灾安全疏散以及服务运行通风具有重要的作用。
在之前较长的一段时间内,机械通风系统风机从运行启动到正常服务的整个过程,始终保持相同的旋转速度不变,不会因为特殊要求的变化而改变转速,这样一来势必耗费较多的电力能源。
伴随科学技术的快速发展,我国研制出了双速风机。
该系统包含两个风机运行转速档位,并设置了双速风机。
智能低压配电系统在地铁中的应用
智能低压配电系统在地铁中的应用摘要:本文针对低压配电系统,对其在地铁工程建设中的应用进行了较为全面的分析和探究,并根据多种结构的低压配电系统的应用结果比较,探究出了它们各自的优缺点,从而为智能低压配电系统在地铁工程中的实际应用提供了主要依据。
关键词:地铁工程、运行效率、智能低压配电系统、应用一、简析智能低压配电系统智能低压配电系统,指的就是:一种能够给地铁工程中的所有用电设备提供源源不断的、安全可靠的低压电源的系统。
从功能角度上来进行划分,可将智能低压配电系统分为两种:一种是“环控电控系统”,另一种则是“降压变电所低压系统”。
前者的功能,主要是给通风以及空调系统中的各个用电设备提供电能,而后者的功能,则是给除了通风以及空调系统的其它用电设备提供电能。
其次,由于地铁是一个用电需求量比较高的交通工具,且其能否实现正常运行,还与系统供电的质量有关,比如:供电不稳定,极易引起地铁运行故障;断电极易引发地铁交通瘫痪等问题。
所以,为了确保地铁运行时的安全性与可靠性,智能低压配电系统就成为了地铁工程建设的核心。
二、试析智能低压配电系统在我国地铁工程建设中的应用现状智能低压配电系统的组成结构比较复杂,包括:各类总线、智能元件以及通信控制器等。
目前,在我国已经建立完成并开始正式投入运行以及正在建设的地铁工程当中,它们所应用到的智能低压配电系统也都是具有一定差异性的。
因此,现对其进行简单说明。
(一)“降压变电所低压系统”的应用国家相关文件中有提及到:“降压变电所低压系统的遥控目标主要有三个,它们分别是‘三级负荷低压总开关’、‘进线断路器’以及‘母联断路器’”。
所以,我国使用到的“降压变电所低压系统”也被划分成了两种结构。
1、结构一该结构只能够实现对“母联断路器”、遥控、备用电源、遥信、“进线断路器”以及“三级负荷总开关的遥测”进行“自投自复”实时监控的过程,它的组成部分包括:串口服务器、温控器、智能开关、数字仪表以及PLC等。
智能低压配电系统在地铁中的应用探讨 夏炜烽
智能低压配电系统在地铁中的应用探讨夏炜烽摘要:随着我国社会经济的不断发展,人们对电气设备控制自动化和智能化程度的要求越来越高。
特别是在地铁系统中,更要加强对现代电子技术、传感器技术、通信技术、计算机及网络技术的利用。
在地铁中应用智能低压配电系统,能够对地铁低压配电系统的管理和控制水平进行有效提升,对促进地铁行业的快速发展具有较为重要的推动作用。
基于此,本文主要对智能低压配电系统在地铁中的应用进行探讨。
关键词:智能化;低压配电系统;地铁;应用一、地铁低压配电系统的概述在我国地铁运行中,低压配电系统主要给除牵引负荷外的所有机电设备提供所需电源。
低压配电系统可以分为降压变电所低压部分与环控电控部分,其中,地铁车站的通信设备、信号设备、综合监控设备、自动售检票设备、电扶梯设备、空调冷水机组等供电,都是由降压变电所低压部分提供;而对于通风空调设备的各类风机、风阀以及空调冷却塔等供电,都是环控电控低压部分提供。
确保低压配电的可靠性,不仅可以避免地铁因停电而无法安全运行,也可以保障地铁安全有序的运营。
二、对智能低压配电系统进行设计的基本原则1.可视化管理智能低压配电系统是通过系统自动对地铁低压配电系统进行自动化和智能化管理,如果在系统运行过程中,系统不能对自身的运行情况进行监督和检查,就会导致问题,影响低压配电系统的正常运行,进而对整个地铁的正常运行造成影响。
因此,在对智能低压配电系统进行设计的过程中,应该遵循可视化管理原则,在计算机终端提供可视化操作界面,让工作人员能够直接通过操作界面对系统进行监督和控制。
2.智能化设计智能化的配电系统可以提高供电的可靠性以及供电质量。
尤其是为工业自动化生产提高可靠的安全保证,从而有助于企业科学地安排生产计划,合理分配负荷,为自动化企业节省大量的电力成本和维修成本。
和传统的低压配电系统相比,智能化低压配电系统有很多的优点,例如实现了数字化。
因为在系统中使用了大量的微处理器与数模转换器芯片,很多被测参数都进行了数字化处理,所以,在一定程度上提高了系统的测量精度,将产品的分散程度降到最低。
低压配电在地铁中的节能效应与应用
低压配电在地铁中的节能效应与应用发表时间:2018-06-19T16:53:33.410Z 来源:《基层建设》2018年第11期作者:靳飞虎[导读] 摘要:随着城市化进程不断加快,地铁则成为了有效缓解交通压力的重要设施,因此,加强对地铁节能设计越来越重要,设计人员也开始积极重视节能降耗。
中铁十二局集团电气化工程有限公司天津 300308 摘要:随着城市化进程不断加快,地铁则成为了有效缓解交通压力的重要设施,因此,加强对地铁节能设计越来越重要,设计人员也开始积极重视节能降耗。
据此,本文主要对低压配电在地铁中的节能效应与应用进行了详细分析。
关键词:低压配电;地铁;节能效应;应用一、地铁低压配电系统模式低压配电系统向小型化、多功能方向发展,低压配电系统模式以地铁运行状态来归纳,可分为低压配电电源分线路供电与母线电源分开运行,各自承担电源、电压负载的安全运行模式;低压配电电源出现故障,两路电源以断开或闭合来负载运行及手动指令控制的故障模式。
地铁低压配电系统根据用电性质的不同,分为以降压变电所为主组成的动力照明供电系统和由牵引变电所为主组成的牵引供电系统。
低压配电系统中的主变电所是轨道交通系统的能源,降压变电所是地铁动力照明的电源来源,而牵引变电所是为地铁机车运行提供合适的电源。
根据一般设计分界规定,降压变电所与车站动力、照明供电分界点为0.4kV开关柜引入端。
二、电气产品的优化设计(一)LED照明的应用LED是一种可以实现电能转化,转化成可见光的固态半导体器件,其具有一定的独特优势,即节能环保、光效好、寿命长、热度低等。
现阶段,我国大多数城市地铁所使用的依旧是普通的白炽灯和荧光灯,与LED相比较,其节约性能、使用寿命都相对较差,污染相对较高。
而随着LED灯具的不断更新发展,越来越多的城市开始利用LED灯具。
因此,LED灯具照明已经成为了一大必然趋势。
(二)双速风机的应用在地铁中,区间隧道活塞风与机械通风系统对区间火灾疏散和日常通风都发挥着重要作用。
关于地铁低压配电系统的若干问题分析
关于地铁低压配电系统的若干问题分析【摘要】当前,地铁低压配电系统在各地地铁建设中应用广泛。
本文围绕地铁低压配电系统进行分析,以供参考。
【关键词】地铁;低压配电;应用;分析一、前言相比于传统配电系统,低压配电系统具有可靠性、有效性以及运营维护便利,因此,在地铁建设中发挥着重要作用。
二、降压变电所低压部分自动化系统应用地铁0.4kV配电系统直接面向车站、区间的低压用户,从用电设备负荷分类来讲,一、二级负荷占绝大多数,对低压电源的可靠性要求高.主变电所、中压网络等输变电环节采取了一系列措施以提高供电系统的可靠性,在0.4kV配电系统这一环节采用分段单母线接线,设母线分段开关,并设三级负荷分母线。
1、传统低压配电模式(1)根据GB50157—2003《地铁设计规范》14.6.8的规定,0.4kV降压变电所遥控对象应包括下列基本内容:降压变电所的低压进线断路器、低压母联断路器、三级负荷低压总开关;(2)根据GB50157—2003《地铁设计规范》14.6.9的规定,0.4kV降压变电所遥信对象应包括下列基本内容:降压变电所低压进线断路器、母联断路器的故障跳闸信号;因此,传统低压配电模式根据规范要求,仅实现对进线断路器、母联断路器、三级负荷总开关以及监控变电所备用电源自投自复情况的遥控、遥信、遥测。
进线断路器、母联断路器、三级负荷总开关的遥控、遥信由智能断路器实现,智能断路器采用微处理器或单片机为核心的智能控制器,不仅具备普通断路器的各种保护功能,同时还具备实时显示电路中的各种电气参数,对电路进行在线监视、自行调节、测量、实验、自诊断、可通行等功能.遥测由智能化数字仪表来实现。
广州地铁2号线,上海地铁7、8号线,北京地铁1、2号线等地铁线路降压变电所低压部分自动化系统均采用该方式.2、目前通用低压配电模式在规范要求遥测、遥控、遥信的对象基础上,增加了对所有馈出回路的断路器的遥控、遥测、遥信,以及馈出回路电压、电流、功率、电能的遥测。
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简析地铁车站低压配电系统中的负荷开关应用
作者:孙彬
来源:《装饰装修天地》2017年第24期
摘要:经济的飞速发展在给我国带来了GDP增长的同时,也为城市带来了交通拥堵的问题。
交通拥堵严重影响着人们的工作和生活,也影响到我国经济的发展。
地铁的出现为解决交通的拥堵带来了曙光。
地铁的设计从简单粗糙到逐步完善,经历了好几个发展阶段。
但无论怎样地铁的运行都是要消耗很大的能量的。
在如今这个积极倡导低碳环保、绿色出行的时期,降低地铁的能耗,成了地铁设计师们努力的方向。
本文对负荷开关(熔断器式)和断路器进行分析比较,再阐述三期设计采用负荷开关的原因,供同行借鉴。
关键词:负荷开关;断路器;地铁
1 负荷开关
结构组成:绝缘底座、夹座(静触头)、闸刀(动触头)、熔断器、操作杠杆、灭弧装置。
用途:不频繁地手动接通和分断正常负载电流,并在短路情况下由熔断器分断故障相电流。
特点分析:
(1)结构简单,刀臂动作直接、故障隐患少。
(2)各组成零部件直接可视,易发现异常或故障迹象。
(3)动、静刀口分开时具有明显可见的断开点,间距满足IEC隔离器的电气间隙要求,可用于检修隔离。
(4)带有简单灭弧装置,具备一定灭弧能力,可以分合额定负载电流,而不用担心如隔离开关的带负荷分合闸的误操作风险。
(5)短路耐受电流指标高,开关自身动、热稳定性非常好。
(6)具两段保护(反时限过载和瞬动短路保护),但保护特性曲线不可调。
(7)保护动作时三相熔断器不能同步分断,易造成负载缺相,需额外配置相序保护。
2 断路器
结构组成:壳体、触头、机械三连杆、脱扣器、灭弧室
用途:可手动不频繁分合负载回路,线路故障时因保护(过载、短路、欠压等)自动分闸切除故障线路。
特点分析:
(1)高短路电流分断能力,由触头机械分离实现分断短路电流,但是短路耐受电流较负荷开关低,目的是分断短路电流而不是承受。
(2)有多段保护,保护功能远优于负荷开关。
保护启动后可以自动脱扣分闸和发出报警信号。
(3)保护曲线可微调或自行设置,上下级保护好配合,较易实现选择性。
(4)灭弧设计完善,分断负载电流时熄弧快。
(5)分合闸有弹簧加速,过程时间短,因此拉弧小,更易分合大负载电流。
(6)机械连杆关节多,除分、合位外还多出一个脱扣位,机械可靠性较不如负荷开关。
(7)结构密闭、紧凑,但组成部件完全隐藏不可视,因此维修较负荷开关复杂。
3 应用对比分析
对比负荷开关和断路器特点,可以总结出两者的功能特点是迥异的。
负荷开关最大特点是结构简单,重在有明显线路断开点,你看到开关分闸了,那它就一定分断了。
而断路器只能看到开关外部手柄分闸了,但有可能因断路器内部故障而实际触头并没有分离,此时如果检修下端设备就有可能触电。
断路器最大优势在于保护性能强大,重在应对故障时自动切除故障线路,其突出目的是为了线路保护。
因此,尽管两者都能分合电路,但并不能互相替代任意选择。
线路设计时,设计人员要先决定是需要安全隔离还是首要切除故障负载,之后就能明确是用负荷开关还是断路器。
国内八十年代后断路器发展迅速,特别是梅兰日兰微断,如此小体积而又高性能指标的开关电器,令不少设计院电气设计人员眼前一亮,认为断路器是先进的产品,应该替代落后的负荷开关,结果是断路器一度风靡天下迅速取代了饱受诟病的HK胶盖负荷开关,其后九十年代建筑电气设计中几乎已看不到负荷开关、熔断器等类别的产品,而是清一色的各式断路器。
南昌地铁一、二期车站低压配电就全部采用了断路器(包括框架式、塑壳式和微型断路器)。
反观国外,断路器技术的发源地欧洲,熔断器组、刀开关至今仍占据过半江山,并没有被断路器替代。
由于回路分配适应设备房间分布的需要,全部采用断路器后车站配电实际超过了三级保护,参数整定上已做不到选择性,造成上下级甚至三级同时跳闸,既扩大停电范围也迷惑故障查找。
其二,检修时又缺少电源隔离断开点,运营反映在末级检修时往往要在变电所低压柜抽屉处断电并留人看守,期间要通过对讲通讯协调确认和送电测试,作业效率极低。
为此,南昌地铁三期工程对车站断路器的使用进行了专题研讨。
分析地铁车站配电系统,为了供电的可靠性,基本上采用了星形配线结构,只有少数回路如检修插座箱采用的是树干式配电。
对于星形回路,低压柜馈出选择断路器,在二级配电箱进线处采用负荷开关,配电箱馈出至设备采用断路器,这样配电箱馈出断路器承担负载设备的保护,低压柜馈出断路器承担线路的保护,配电箱负荷开关提供设备检修所需的停电断开点。
对于树干式回路,分支处仍旧采用断路器以把故障限制在分支点以下,任一分支检修时主干线停电。
由于树干式结构本身对供电可靠性要求低,对于很少同时使用的检修电源如此设计也是完全可以接受的。
4 负荷开关选型
首先,开关额定电压与所在回路额定电压相适应,还应考虑正常工作时可能出现的最高电压。
地铁车站低压配电网是交流220\380V,考虑夜间停运期间网压升高,选用国内标准普通500V产品即可。
其次,开关的额定电流应大于回路总负载的额定电流,且要避开电动机正常起动电流的热效应。
建议按回路额定电流的3-4倍选择,侧重于熔断器做为断路器的短路后备保护而熔断器的过载保护效果不如断路器,所以过载保护以相邻断路器承担优先。
之后,进行短路校验,负荷开关的动稳定电流、热稳定电流应大于安装点预期的三相短路电流峰值。
再后,设计人员需选择确定负荷开关的操作形式。
根据安装位置空间条件,选择前或侧面操作、有无辅助杠杆,以便后续确定配电箱尺寸和布线。
带辅助杠杆可以减少操作时人员触碰电弧的风险,安全性较好。
地铁车站及区间环境潮湿多粉尘,应该使用安全性更好的辅助操作杠杆,在箱门关闭时进行分合闸操作,特别是在分断负荷电流时。
国内负荷开关生产历史并不短,20世纪80年代前应用非常广泛,而且系列众多。
综合对比技术差异和价格,地铁车站即使是小负载也不应再选用HK胶盖负荷开关。
受制于经济条件,国内80年代前小电流场合普遍使用HK胶盖负荷开关,可以说是一统天下,其虽也能不频繁分断小负荷电流,但灭弧能力差、通断能力差,触刀夹持力不稳定而造成刀柄易松动,且无操作杠杆而需人手近距离贴近操作,起火、伤人案例时有报道,实践证明安全、可靠性远低于其它形式的负荷开关。
推荐使用引进欧洲技术的GGLR型负荷开关,除性能指标上均优于
国内的HH、HR系列,在细节方面更有较多优点,诸如模块化,体积小,外壳封闭带观察窗等等。
ABB、施耐德等国际品牌负荷开关的主打系列均是此型技术或基于此型技术。
随着技术引进国内,当前不但已国产化且正逐步成为国内负荷开关的主流。
地铁车站可能选用的负荷开关在此系列中均可以找到相应的规格。
5 总结
车站400V低压配电虽不必在断路器前后均配置隔离开关,但应重视和扩大负荷开关的使用,使设备检修时能就近有隔离断开点。
过多级的保护并不是就可靠,反而因为无选择性而扩大影响和增加故障处理难度。
本文分析略显粗糙,仅从使用层面简单分析,只是点到并没深入,供同行参考。
参考文献:
[1] 曾令新.地铁智能低压配电系统应用探讨[J].技术与市场,2013(8):43~44.
[2] 辛京伟.智能低压配电系统在地铁中的应用[J].科技资讯,2014(20):105~106.。