MNS系列的低压配电柜是什么原理和什么结构？电缆如何接线？
低压配电屏又叫低压开关屏或配电柜，它是将低压电路所需的开关设备、测量仪表、保护装置和辅助设备等，按一定的接线方案安装在金属柜内构成的一种组合式电器设备，用以进行控制、保护、计量、分配和监视等。
适用于额定工作电压不超过4000V低压配电系统中的动力、配电、照明配电之用。低压配电屏是电厂里应用最广的低压成套装置，下面介绍一下ABB生产的MNS系列低压配电屏的结构原理。
MNS系列低压配电屏，是经过形式试验的组合式低压开关柜（简称TTA），整体外观和结构如图1和图2所示。
图1 MNS型配电盘整体外观图
图2 MNS型配电盘结构图
一、配电柜框架
开关柜由独立的单柜通过螺栓连接成一体，框体如图3所示。柜体的底部由前后面以3毫米覆铝锌的钢片牢固焊接板组合制成，每一个配电柜均通过把水平与垂直的C型骨架用螺拴精确拼接而成，利用拴接和压板设计形成一个牢固的结构。
C型骨架根据德国工业标准43660间隔25毫米冲孔，以2毫米厚高强度、不锈覆铝锌钢板制成。所有的框架部件以螺纹成型自攻螺丝锁紧，配电柜框架为模块式设计，仅改变隔室分隔板的位置即可随意摆列功能单元，顶部骨架带有吊耳。
图3 配电盘的框架
二、母线
铜质母线根据德国工业标准制造而成，开关柜后部的独立母线室内可安装3相或4相水平母线， MNS可以使用安装在这一母线隔室上下两层的两个母线系统，配电盘母线如图4所示。
图4 配电盘母线
MNS母线系统具有一个独特的设计，使用涂有ESLOK（一种乐泰型化合物）的螺栓、圆锥形弹簧垫圈以及螺纹板，利用扭矩扳手拉紧，此设计已通过免维护认证，并同样适用于在现场完成的互连，所有母线的连接均从开关柜的正面操作。
三、多功能分隔板
配电母线（直角型铜排）安装在绝缘多功能分隔板中，同整个母线一起，无需另外增加隔板即可达到抗电击防护等级（IP20）的要求，多功能分隔板如图5所示。
图5 配电盘分隔板
多功能分隔板有抗故障电弧性能，也作为装置小室和母线小室的隔离。可有效隔离故障电弧，防止手指误插入(IP20)，具有绝缘、隔离、自熄、阻燃、熄弧、灭弧的作用。
四、转接件
转接件单元方便了垂直配电母线的水平配电，使4或2个出线功能单元可以紧密在排列在电柜的同一个水平位置内，从而优化了开关柜内可利用的空间。四回路转接件的额定电流为每个回路45A，两回路为每回路63A。转接件单元已预留了出线电缆，可在电缆室中接外部出线。转接件单元有3极和4极两种规格，每一个功能单元有20个辅助端子。
五、一次插接件
一次接插件是一个精确设计的部件，每一个触点在制造过程中均经过功能和压力测试，然后将制造日期和触点压力与序列号一道，刻在触点组件上。一次插件为镀锡，额定电流为250A。根据现场电缆尺寸的不同，其线鼻子将有差异。每个一次插件都有插件保护盖，确保在与配电母线接触之前触点完全隔离，如图6所示。
图6 抽屉一次插接件示意图
六、电缆接线
进、出线电缆和控制线接线位置位于电缆小室的右侧电缆安装导轨上，主回路端子位于其后部，控制线端子位于其前方45°方向上。控制线端子的接线可用螺丝或插入式线鼻子连接，或者用端子连接。主回路端子小于63A的抽出式组件，转接件上配有PE端子。
七、抽屉
MNS开关柜的模块化设计是基于25毫米的模数孔的（根据德国工业标准436600）；该模数以字母E表示，即E=25mm。8E抽屉的高度为8x25mm=200mm。组件规格为：8E/4、8E/2、8E、16E、24E等等，如图7所示。
图7 各种规格尺寸抽屉示意图
八、各种型号开关柜的区别
lGCS、GCK、MNS、GGD开关柜区别
GGD是固定柜，GCK、GCS、MNS是抽屉柜。
GCK柜和GCS、MNS柜抽屉推进机构不同；
GCS柜只能做单面操作柜，柜深800mm，
MNS柜可以做双面操作柜，柜深1000mm。
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各种型号开关柜的优缺点
大体而言：抽出式柜较省地方，维护方便，出线回路多，但造价贵；而固定式的相对出线回路少，占地较多。如果客户提供的地点太少，做不了固定式的要改为做抽出式。
GGD型交流低压开关柜：该开关柜具有结构合理，安装维护方便，防护性能好，分断能力高等优点，容量大，分段能力强，动稳定性强，电器方案适用性广等优点，可作为换代产品使用。缺点为回路少，单元之间不能任意组合且占地面积大，不能与计算机联络。
GCK开关柜：具有分断能力高、动热稳定性好、结构先进合理、电气方案灵活、系列性、通用性强、各种方案单元任意组合。一台柜体，容纳的回路数较多、节省占地面积、防护等级高、安全可靠、维修方便等优点。其缺点为水平母线设在柜顶，垂直母线没有阻燃型塑料功能板，不能与计算机联络。
GCS低压抽出式开关柜：具有较高技术性能指标、能够适应电力市场发展需要，并可与现有引进的产品竞争。根据安全、经济、合理、可靠的原则设计的新型低压抽出式开关柜，还具有分断、接通能力高、动热稳定性好、电气方案灵活、组合方便、系列性实用性强、结构新颖、防护等级高等特点。
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抽屉式开关柜是什么？
引自：电气分享社区
开关柜有较高的可靠性、安全性和互换性，是比较先进的开关柜，目前生产的开关柜，多数是抽屉式开关柜。它们适用于要求供电可靠性较高的工矿企业、高层建筑，作为集中控制的配电中心。那么，每种抽屉式开关柜有什么区别呢？
■何为抽屉式开关柜
抽屉式开关柜是采用钢板制成封闭外壳，进出线回路的电器元件都安装在可抽出的抽屉中，构成能完成某一类供电任务的功能单元。功能单元与母线或电缆之间，用接地的金属板或塑料制成的功能板隔开，形成母线、功能单元和电缆三个区域。每个功能单元之间也有隔离措施。抽屉式开关柜有较高的可靠性、安全性和互换性，是比较先进的开关柜，目前生产的开关柜，多数是抽屉式开关柜。它们适用于要求供电可靠性较高的工矿企业、高层建筑，作为集中控制的配电中心。
■抽屉式开关柜区别
1 、GCS型低压开关柜
GCS型低压开关柜一般都设有清晰的3段位置，GCS型抽屉式开关柜有个较大的缺点，其结构制作，尤其是装配比较麻烦，大多采用螺栓连接，抽屉分为1/2单元、1单元、1.5单元、2单元、3单元五个系列，PC柜最多可做3个，MCC柜最多可装22个抽屉回路，主柜安装模数孔E=20mm和100mm，抽屉层高160mm，母线采用背后平置式，电缆室上下均有出线通道，面板具有分、合、试验、抽出位置的明显标志。
2 、GCK型低压开关柜
GCK型低压开关柜具有分断能力高、动热稳定性好、结构先进合理，GCK型抽屉式开关柜电气方案灵活、系列性、通用性强、各种方案单元任意组合、一台柜体。所容纳的回路数较多、节省占地面积、防护等级高、安全可靠、维修方便等优点，抽屉分为1/2单元、1单元、2单元、3单元，最多可装9个单元，柜体可装18个单元。抽屉具有合、分、试验、抽出位置，即能保证正常的工作，又可安全检修抽屉内的元件，从抽屉的推进方式上又基本上分单拨插式，双拨插式，摇进式。有的抽屉单元大多数没有清晰的3断位置，只能实现基本的连锁，大多数没有实验位置，主架安装模数孔E=25mm，GCK型抽屉式开关柜抽屉柜高度为1800mm，每一功能单元均占一独立隔室，抽屉层高200mm，但随着电气工业的发展，断路器体积越来越小，亦可水平安装。
3 、MNS型低压开关柜
MNS型低压开关柜结构为组合式，MNS型抽屉式开关柜它分为标准型和非标型，框架的全部结构件经过镀锌或采用镀锌板、进口敷铝锌板折成型材。模数孔E=25mm，通过各种联结件、自攻锁紧螺钉和8.8级六角螺栓联结，框架结构无需专用工具即能组装，柜内隔板采用分段式多功能隔离板，可使PC柜和MCC柜实现混装，抽屉层高200mm，可分为8E/4、8E/2、8E、16E、24E，MCC柜的有效高度为72E，最多可装36个出线回路。柜体外型尺寸（宽×深×高）：600（800、1000）×800（600、1000）×2200，单位：毫米。
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lGCS与MNS的区别
1，原产地不同：GCS是国内自主设计开发的。MNS是从ABB公司引进的。GCS是从96年开始投放市场，很多方面都是仿照MNS，例如水平母线，进出线方式等。
2，钢型拼装不同：GCS是由8MF（KS）型钢拼装而成，而MNS是由C（KB）型钢拼装的。从强度上讲GCS要优于MNS。但是从美观上讲，MNS要比GCS好看，很多厂家都采用C型材做GCS。GCS原始设计最大电流只能做到4000A，而MNS可以达到更高，经过很多改进GCS现在达到6300A。
3，抽屉机构不同：GCS采用旋转推进机构（CJG-1~3），而MNS采用的是大联锁。相比之下GCS抽屉比MNS抽屉插拔更省力一点。
4，安装模数不同：MNS柜安装模数是25mm而GCS是20mm，GCS最多可做11层抽屉，MNS可以做9层，但是MNS可以做双面柜（正反两均装抽屉）。因此GCS最多可做22个抽屉，而MNS可做72个抽屉（GCS没四分之一单元抽屉而MNS有）。MNS在小电流方面有优势。而GCS在大电流方面有一些优势。
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九、各种型号开关柜优缺点
大体而言：抽出式柜较省地方，维护方便，出线回路多，但造价贵；而固定式的相对出线回路少，占地较多。如果客户提供的地点太少，做不了固定式的要改为做抽出式。
lGGD型交流低压开关柜：该开关柜具有机构合理，安装维护方便，防护性能好，分断能力高等优点，容量大，分段能力强，动稳定性强，电器方案适用性广等优点，可作为换代产品使用。
缺点：回路少，单元之间不能任意组合且占地面积大。
lGCK开关柜且具有分断能力高、动热稳定性好、结构先进合理、电气方案灵活、系列性、通用性强、各种方案单元任意组合。一台柜体，容纳的回路数较多、节省占地面积、防护等级高、安全可靠、维修方便等优点。
缺点：水平母线设在柜顶垂直母线没有阻燃型塑料功能板。
lGCS低压抽出式开关柜：具有较高技术性能指标、能够适应电力市场发展需要，并可与现有引进的产品竞争。根据安全、经济、合理、可靠的原则设计的新型低压抽出式开关柜，还具有分断、接通能力高、动热稳定性好、电气方案灵活、组合方便、系列性实用性强、结构新颖、防护等级高等特点。
MNS系列产品优点：
◆设计紧凑：以较小的空间能合纳较多的功能单元。
◆结构通用性强，组装灵活：以25mm为模数的C型型材能满足各种结构形式、防护等级及使用环境的要求。
◆采用标准模块设计：分别可组成保护、操作、转换、控制、调节、指示等标准单元，用户可根据需要任意选用组装。
◆技术性能高。主要参数达到当代国际技术水平。
◆压缩场地。三化程度高，可大大压缩储存和运输预制作的场地。
◆装配方便。不需要特殊复杂性
什么“成套配电装置”？
开关柜（又称成套开关或成套配电装置），它是以断路器为主的电气设备；成套配电装置是制造厂成套供应的设备，由制造厂预先按照主接线的要求，将每一回路的电气设备高低压电器（包括控制电器、保护电器、测量电器、如断路器、隔离开关、互感器等）以及母线、载流导体、绝缘子等，装配在封闭或半封闭的金属柜中，构成个单元电路分柜，此单元电路分柜成为成套配电装置。安装时，按主接线方式，将各单元分柜（又称间隔）组合起来，就构成整个配电装置。
在电器成套设备中把母线、隔离开关（高压）、刀开关（低压）、断路器（空气开关）、电压互感器、电流互感器、电力变压器、交流接触器、保护继电器（热继电器）、避雷器等组成的设备叫一次设备。由它们按照原理关系所组成的回路称为一次回路或一次方案图。
为了使一次系统能安全可靠、稳定地运行，随时监视一次系统运行状态，同时能随时控制一次系统所必须配备许多其他电器元件及设备。
如：测量仪表（电流表、电压表、功率因素表、功率表、频率表等）、控制信号元件（信号灯、按钮、万能转换开关等）、继电保护装置等。由它们按照原理关系所组成的回路称为二次回路或二次方案图。
成套设备主要分为：0.4kV、0.69KV、1.2KV低压开关柜；3.6KV、7.2KV、12KV、24KV中压开关柜（目前发展趋势）、40.5KV高压开关柜，动力箱（柜）、照明箱、控制箱（柜、台）、保护屏、直流屏等。
高压开关设备：主要用于发电、输电、配电和电能转换的高压开关以及和控制、测量、保护装置、电气联结（母线）、外壳、支持件等组成的总称。
开关柜防护要求中的“五防”：防止误分误合断路器、防止带电分合隔离开关、防止带电合接地开关、防止带接地分合断路器、防止误入带电间隔。
母排位置相序对应关系：
防护等级：外壳、隔板及其他部分防止人体接近带电部分和触及运动部件以及防止外部物体侵入内部设备的保护程度。
成套配电装置的特点
1、成套设备有金属外壳（柜体）的保护，电气设备和载流导体不易积灰，便于维护，特别是对外处的污秽地区时更为突出。
2、成套设备易于实现系列化、标准化、具有装配质量好、速度快、运行可靠性高的特点。由于进行定型设计和制作生产，所以其结构紧凑、布局合理、缩小了体积和占地面积，降低了造价。
3、成套设备的电器安装、线路敷设与变配室的施工是分开进行的，缩短了基建的时间。
产品型号主要有如下三大类：
1、低压类：PGL（不推荐使用）、GGD（安全可靠且性价比高，所以被广泛应用）、BFC（不推荐使用）、GCL（K）（不推荐使用）、GBD、GCS（森源设计）、MNS（ABB技术）；
2、中高压类：GG-1A（F）（不推荐使用）、XGN2-12（不推荐使用）、KYN1-12（不推荐使用）、JYN2,6-12（不推荐使用）、HXGN-12（F）、XGN15-12（SF6）、KYN18-12、KYN28-12（目前市场上主流产品）、KYN□-24（正在成为发展趋势）、JYN1-40.5（不推荐使用）、XGN□（JGN□）-40.5（不推荐使用）、KYN61-40.5（目前市场上主流产品）、KYN96-40.5；
3、箱变类：YBM□-12（24、40.5）/0.4、ZGS9（11）-12（40.5）/0.4、10KV中压开关站、35KV高压开关站。
《电力工程技术》全国电力职业教育规划教材，也是国家电网指定的报考书籍！
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