GCK、GCS、MNS 型低压抽出式开关柜 有哪些低高压元器件

发布日期:2025-11-24 19:47    点击次数:164

GCK、GCS和MNS都是目前市场上主流的低压抽出式开关柜,它们主要用于额定电压400V、690V,额定电流至6300A的配电系统中。

首先需要明确一点:这些开关柜本身是“低压”设备,其内部安装的元器件也都是低压元器件。它们不会包含真正意义上的“高压元器件”(如10kV以上的隔离开关、真空断路器等)。您提到的“低高压”可能是指柜内元器件功能上的“强电”与“弱电”之分,或者是指从进线到出线的不同电流等级。

下面为您详细列出这些开关柜内常见的低压元器件,并按照它们在柜内的功能和位置进行分类。

共同核心元器件(三类柜子中都常见)

这些元器件是构成低压配电和控制系统的核心。

1. 主回路(一次回路)元器件

这些元器件直接承担电能的传输、分配和保护,通过的电流大,电压为380V/690V。

框架断路器(空气断路器,ACB)

功能:用作电源进线、母联或大容量出线回路的保护开关。具有强大的通断能力和保护功能。

特点:抽出式安装,容量大(通常630A以上),具备长延时、短延时、瞬时和接地故障保护。

常见型号:施耐德Masterpact MT/MW,ABB Emax E系列,西门子3WL/3WT。

塑壳断路器(MCCB)

功能:用作配电支路或电动机回路的保护和断开。容量较框架断路器小。

特点:有固定式和抽出式(通过抽屉座安装),容量范围广(几十安培至上千安培)。

常见型号:施耐德NSX系列,ABB T系列,西门子3VT。

接触器(Contactor)

功能:用于频繁地接通和分断电动机等负载的回路。由控制信号(如按钮、PLC)操作。

特点:通常与热继电器或电机保护断路器配合使用。

热继电器(Thermal Overload Relay)

功能:与接触器配合使用,专门用于电动机的过载保护。

特点:利用双金属片发热弯曲原理,反时限特性。

熔断器(Fuse)

功能:作为短路保护的最终屏障,或在一些特定回路中作为主要保护。

特点:分断能力极高,动作速度快。

电流互感器(Current Transformer, CT)

功能:将大电流按比例变换为标准的小电流(通常为5A或1A),供测量仪表、保护装置使用。

特点:串联在一次回路中。

母排(Busbar)

功能:作为柜内和柜间连接的水平母排和垂直母排,是电能传输的“主干道”。

特点:通常由铜排或铝排制成,表面有绝缘处理。

2. 控制、测量与信号回路(二次回路)元器件

这些元器件负责控制、监测、显示和信号传递,通常工作在低电压、小电流下(如AC220V,DC24V)。

微型断路器(MCB)

功能:为控制回路、照明回路、信号回路提供过载和短路保护。

特点:容量小(通常6A-63A)。

继电器(Relay)

中间继电器:用于增加触点数量或容量,实现逻辑扩展。

时间继电器:用于实现延时控制。

保护继电器:如电压继电器、欠电流继电器等,实现特定保护功能。

种类:

电测仪表(Multifunction Power Meter)

功能:测量和显示电压、电流、功率、功率因数、电能等参数,并带有通讯接口(如Modbus)。

特点:现代智能型开关柜的标准配置。

指示灯和按钮

功能:用于显示设备运行状态(如合闸、分闸、故障)和进行本地操作。

特点:通常安装在抽屉面板或柜门上。

转换开关(Selector Switch)

功能:用于切换操作模式,如“就地/远方”、“手动/自动”控制。

3. 其他辅助元器件

浪涌保护器(SPD)

功能:防止雷电过电压和操作过电压对设备造成损害。

零序电流互感器

功能:检测回路中的剩余电流,用于接地故障保护。

三种柜型的侧重点和特殊元器件

虽然元器件种类相似,但三种柜型的结构设计和应用侧重点不同,导致元器件的选用和布置有差异。

1. GCK 型

结构特点:垂直母线安装在柜体侧面,每个抽屉单元有自己独立的隔室。

元器件特点:

早期较多使用国产元器件,如DW15、ME等系列的框架断路器。

现在也普遍采用施耐德、ABB等国际品牌。

电动机回路多采用“接触器 + 热继电器 + 塑壳断路器”的方案。

2. GCS 型

结构特点:国内自主设计,抽屉模块小巧,推进机构为螺杆式,同规格柜体可安装的回路数更多。垂直母线为双面接触的“C”型材。

元器件特点:

对元器件的高度尺寸有严格限制,以适配其8E/4、8E/2等标准抽屉单元。

因此,其专用的塑壳断路器、接触器、热继电器通常为高密度、小体积的型号。

框架断路器也多为瘦高型设计,以节省空间。

3. MNS 型

结构特点:引进ABB公司的技术,是国际主流的标准模块化设计。垂直母线布置在柜后,分隔清晰。

元器件特点:

最初设计围绕ABB的元器件(如框架断路器Emax,塑壳断路器Tmax,接触器A系列)。

但因其标准化程度高,现在可以兼容几乎所有主流品牌的元器件。

其抽屉单元尺寸(1/2, 1/4, MCC等)是全球通用的标准,元器件选型非常灵活。

在高端配置中,电机保护断路器(MCCB + MPU) 的使用更为普遍,它集成了断路器的短路保护和智能电机的过载、缺相等保护,功能更强大。

总结

元器件类别

具体元器件

在GCK/GCS/MNS中的应用

主回路 框架断路器(ACB) 进线、母联、大容量出线

塑壳断路器(MCCB) 配电支路、电动机回路保护

接触器 + 热继电器 电动机的启动和控制(MCC回路)

熔断器 短路保护、半导体保护

电流互感器(CT) 电流测量和保护信号采集

母排 水平母线和垂直母线

控制回路 微型断路器(MCB) 控制电源、照明电源保护

各种继电器 逻辑控制、延时、保护

智能电力仪表 电量测量、通讯

指示灯、按钮、转换开关 人机界面、操作

辅助设备 浪涌保护器(SPD) 过电压保护

零序电流互感器 接地故障检测

结论:GCK、GCS、MNS型低压抽出式开关柜内部包含的是完整的低压配电和控制元器件,并无高压元件。它们的核心区别在于机械结构、抽屉设计和标准化程度,这导致了在具体元器件选型(尤其是尺寸和品牌偏好)上有所不同。在选择时,需要根据具体的项目需求、预算和后期维护便利性来决定使用哪种类型的开关柜和相应的元器件品牌。