一、低压开关柜结构
0.4 kV低压开关柜大多采用MNS3.0型抽屉（抽出）式低开关柜，其包括进线柜、馈线柜、母联柜和电容补偿柜。该产品是模块化低压成套系统生产的主流产品，其性能、安全性等在实际应用中得到了很好的验证。
0.4 kV低压开关柜采用8E和8E/2（在8E高度空间组装2个抽屉单元）两种形式的抽屉单元。为便于维护和检修，最小单元为8E/2，所有开关均为抽出式，检修时可方便地从开关柜中摇出或抽出，抽屉单元发生故障时，可用备用抽屉进行及时更换，其结构如图4.61所示。
MNS3.0开关柜的组成结构：框架、母线小室、装置小室、抽屉单元、电容补偿单元、电缆小室、功能单元。
开关柜小室的分布图如图4.62所示。
图4.61 MNS3.0结构外形图
图4.62 开关柜小室的分布图
1. 框 架
开关柜体标准高度为2 200 mm，宽度为600 mm，深度为400 mm，开关柜框架的外形如图4.63所示。
图4.63 MNS3.0框架外形图
框架选用覆铝锌钢，由不同的C型骨架、横梁、螺板、螺栓、金属支持件和吊环组成。框架结构的连接采用自攻螺钉，所有框架零件均为免维修型。
骨架均有25 mm的模数孔E，任意两孔间的误差小于0.1 mm，不易生锈。接地连续性较好，保证了设备在运行过程中的强度及安全性，最大限度地防止故障电弧的发生，一旦发生电弧，能在短时间内熄灭。
在大电流的情况下（主母线3 200 A以上），采用防磁骨架和隔板，有效防止涡流发热和干扰。
2. 母线小室
母线系统分为主母线（柜后水平布置）、分支母线（柜侧垂直布置）和PE/N排系统，母线小室内装主母线，母线均采用铜排，导电率高达99%，易于安装与连接，免维护。母线小室外形如图4.64所示。
图4.64 MNS3.0母线小室外形图
主母线额定电流可达6 300 A，分支母线额定电流可达2 000 A。
3. 装置小室
设备模块安装在装置小室内，其外形如图4.65所示。
装置小室有效安装空间为72E，单柜最多可安装36个回路，柜内元器件、断路器等均为抽出式，便于检修和维护。
母线小室和装置小室之间采用多功能板进行分隔，其外形如图4.66所示。有效隔离故障电弧，防止手指误插入，具有绝缘、隔离、自熄、阻燃、熄弧和灭弧的作用。
图4.65 MNS3.0装置小室外形图
图4.66 MNS3.0多功能板外形图
4. 抽屉单元
单元由塑壳断路器、接触器、电流互感器、熔断器、操作手柄和数字测量仪表组成，其外形如图4.67所示。
对于一些较重要的负荷，采用EM进行运行电参量（包括电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率、有功电度和无功电度）的采集与显示，其余均为数码显示管，只显示馈线电压和电流。
图4.67 MNS3.0 8E/2抽屉单元外形图
抽屉单元带有导轨和推进机构，设有合闸、分闸、测试、抽出和隔离几个位置。且同类型抽屉具有互换性，一旦发生故障，可以在系统供电情况下更换故障开关，迅速恢复供电。
5. 电容补偿单元
柜体面板上设置隔离开关，正常情况下处于投入位。
5组支路并联而成，每一支路由电抗器、电容器和熔断器并联组成。
正常运行时，由安装在柜面板上的功率因数控制器根据实际电网的运行状态控制电容补偿柜的自动投入和切除。
内部采用过压保护系统，具有过温度、过压力和过电流保护，三相角接，采用三相共补方式。每组电容器回路中有限制合闸涌流的措施，分组电容器的投切不得发生震荡。
6. 电缆小室
电缆小室是安装进出线电缆和组件间的连接线及附件的结构，电缆小室包含：进出线电缆、功能单元之间的连接线和附件（电缆夹、电缆连接件、线槽等），其外形如图4.68所示。
7. 功能单元
每个功能单元使用绝缘塑料隔板实现进线与出线之间、相序之间、一次与二次之间的隔离功能，当回路发生短路故障时，防止电弧的传播，确保断路器在分断时，不影响相邻隔室的功能单元的正常工作。
设有可靠的机械联锁，通过操作手柄控制，具有明显的位置指示，操作手柄定位后可加挂锁。
图4.68 MNS3.0电缆小室外形图
二、低压开关柜内的设备
低压开关柜的主要组成为断路器、智能控制单元、数字仪表、智能接口模块、按钮/信号灯、智能电力测控仪表等。为便于开关电器的上下级保护配合和管理，低压开关柜内的框架断路器一般选用Emax系列，塑壳断路器一般选用T（电子式）及S系列（热磁式）断路器，接触器用一般选用A系列接触器。
三、开关柜的操作
1. 抽屉的操作
抽屉的操作由安装在仪表板上的手柄来实现，该手柄有五个位置功能，具有电气及机械联锁，电气联锁采用带一个常开、一个常闭触点的微动开关来完成，如图4.69所示。
操作手柄向里按动后，方能从“
”位置向“┃”位置转换，操作手柄向上可给主开关分闸、试验和隔离三个位置加挂锁以作为安全保护，最多可加3把锁。
图4.69 抽屉操作手柄位置图
表4.2 操作手柄位置说明
2. 电气机械联锁
为了防止抽屉和断路器误操作，抽屉设置联锁装置，联锁装置使抽屉和断路器之间的操作具备联锁功能。联锁装置动作正确，闭锁或解除可靠，具有明显的运行、试验、抽出和隔离位置，并有相应的符合标志。具体功能如下：
① 当抽屉没有完全插入或联锁机构没有转到合闸位置时，断路器不能合闸；
② 当抽屉完全插入，联锁手柄旋转到合闸位置后，断路器才能合闸；
③ 当断路器处于合闸位置时，联锁手柄无法旋转到抽出位置，抽屉无法抽出；
④ 当断路器分闸后，联锁手柄才能转到抽出位置，抽屉才能抽出；
⑤ 当处于隔离位置时，抽屉主触头接插被隔开25 mm的安全位置状态，同时，抽屉不能插入，也不能抽出；
⑥ 联锁装置的每一种状态都有明显的操作标记。根据需要可以挂锁，锁死联锁装置而不能转动，使抽屉的机械和电气操作处于锁死状态。另外抽屉还设置了一套紧急解锁机构，以防特殊情况发生。
四、开关柜的巡视
低压抽出式开关柜日常巡视项目如下：
① 仪表信号和开关位置状态的指示应对应，三相负荷和三相电压指示应正确。
② 整个装置的各部位有无异常声响或异味、焦煳味；装置和电器的表面是否清洁完整。
③ 易受外力震动和多尘场所，应检查电气设备的保护罩、灭弧罩有无松动，是否清洁。
④ 开关柜所在的配电室的门窗是否完整，通风、室内温度和湿度应满足电器设备的要求；下雨时，屋顶是否渗漏雨水或是否有渗漏痕迹；室内外的维护通道是否畅通，室外道路是否被雨水冲断。
⑤ 室内照明是否完好，备品备件是否满足运行检修的要求，安全用具及携带式仪表是否符合使用要求。
⑥ 断路器、接触器的电磁线圈吸合是否正常，有无过大噪音或线圈过热等现象。
⑦ 异常天气或发生故障及过负荷运行时应加强检查和巡视。
⑧ 设备发生故障后，重点检查保护装置的动作情况，以及事故范围内的设备有无烧伤或毁坏情况，有无其他异常情况等。
⑨ 检查端子排有无损坏，是否固定牢固并绝缘良好。
⑩ 回路电压若超过400 V，端子板应有足够的绝缘并涂以红色标志。
11 电流回路应经过试验端子，试验端子应接触良好。
12 二次回路导线与电气元件间采用螺栓连接、插接、焊接或压接等部位，均应牢固可靠。
13 电缆芯线和所配导线的端部均应标明其回路编号，编号应正确，字迹清晰且不易脱色。
14 柜内配线应整齐、清晰、美观，导线绝缘应良好，无损伤。
15 可动部位两端的卡子应固定牢靠。
16 铠装电缆在进入柜后，应将钢带切断，切断处的端部应扎紧，并将钢带接地。
17 检查引入柜的电缆编号是否清晰，有无交叉，固定是否牢固，不得使所接的端子排受到机械应力。
18 柜内电器之间连接处的终端附件或搪锡，不得松散或断股。
五、开关柜的维护
1. 目 测
主要包括柜体的外观检查、环境状况、通风系统、框架状况等。重点检查房间温度是否合适、通风是否顺畅、框架有无损伤及腐蚀、柜内抽屉位置是否正确等。
2. 内部检查
主要检查母排室运输连接处、母排支撑及母排绝缘等螺栓连接处是否变色、隔板安装是否正确、导体绝缘是否良好、电气设备触头是否腐蚀等。
3. 维护注意事项
① 在抽屉从设备区向外移出至一半的时候，操作者必须从抽屉底部两边抓紧抽屉。
② 严禁在抽屉处于“隔离位置”和“安全停止位置”时把它当做攀扶工具使用，以防止人身伤害。操作手柄在“OFF”和“TEST”位置时，用三把挂锁锁住，可防止误操作。对未使用的抽屉，手柄一定要置于“OFF”位置。
③ 在测量绝缘电阻时，必须将保护单元及电子元器件脱离一次部分，防止高电压对设备造成的损伤。
4. 常见故障与处理
① 故障跳闸时，抽屉开关手柄将处于合闸与分闸的中间，即“故障位置”，此时不能进行直接合闸。处理方法是将手柄先转至分闸位，进而旋转2～3圈进行复位，方可重新合闸。
② 抽屉单元合不上。处理方法：应检查面板操作手柄的位置与塑壳断路器的实际位置是否相符。
③ 断路器无法分断。可能的原因是：辅助回路的电压过低、开关电路故障、接线螺钉松脱、电源回路的电气连接不正确、线圈断开、操动机构卡住等。处理方法：测量电压，检查电气连接、保险丝、互锁机构、保护功能和动作触点，上紧接线螺钉，根据电路图检查电气连接，更换相应线圈，检查操动机构。
④ 保护模块损坏。处理方法：用专用的电池盒为新的保护模块提供电源，根据保护模块上液晶显示屏的提示进行操作即可。
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1. 交流电弧熄灭的方法有哪些？
2. 对弹簧操动机构的基本要求是什么？
3. GIS组合电器的基本结构是什么？
4. 真空灭弧室主要由哪些部分组成？各部分的作用是什么？
5. 隔离开关的结构主要包含哪些？
6. 电流、电压互感器的使用注意事项分别是什么？
7. 交流开关柜巡视的一般检查项目有哪些？
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