MNS型低压配电柜在供配电系统中的优化设计(3)
本课题的重点是利用现有的各种开关柜类型及相关技术，对其进行系统化地分析，然后取长补短，把原来MNS柜子结构紧凑、连锁机构好等的优点保留下来，把别的柜子例如GCK柜子出线方式，母线安装方式以及壳体空间的配置等优点有效地，有选择性的借鉴到现有的MNS柜，同时对未来不久即将普及的智能化控制做一个简单的分析和展望。其难点在于本设计是针对供配电系统的研究，实践性较强，需要一个较大的载体进行试验验证。笔者在上海华通自动化设备有限公司实习期间正逢张江医疗园配电设备改造，有幸能够参与到其项目当中，更直地对设计内容进行研究。使优化改善之后的MNS开关柜在使用上更加方便经济，文修安全等。最终达到供配电质量得到根本性的提升。
2 低压成套开关设备的基本概念和基础知识
2.1 低压配电系统基本知识
本文着重介绍的是MNS型低压开关柜在供配电系统中的优化设计内容，要想对MNS有深入的研究，首先应该具备低压供配电系统的基础概念和知识。笔者认为，MNS 型低压配电柜的设计和优化离不开各种元器件的选型，电力保护，短路电流计算等内容。这些知识都属于低压配电的范畴，因此对低压配电系统做基本介绍是必要工作。
另外，本文所研究的低压配电主要属于“室内配电”。室内配电分很多等级，有一、二、三级配电。本文所研究的低压配电设备“MNS低压配电柜”属于一级配电设备，并且该级配电是纯粹意义上的配电，即不涉及变压设备。因为在实际项目中众多的配电所或者配电室是集变电配电于一身的，或称之为变配电室，有时也会称配电室。为避免有歧义，笔者在此特别指出。经一级配电后，根据用户需求，有功率稍小的用电设备，要继续进行配电，称二级配电；经二级配电后，用户有更小的用电设备例如家用照明设备等要进行三级配电。我们在室内墙壁上所用的开关就属于三级配电，也是最后一级配电。
2.1.1 电压等级的划分
我国电压等级一般划分为高压特高压、超高压、高压、低压等级别，一般没有“中压”，为与国际接轨，将介于低压与高压之间的电压中加入“中压”。通常我们将交流电压有效值低于1000V的电压划分为低压等级。低压系统标称电压见表2.1:
表2.1 低压系统标称电压（单位V）
交流电网频率 50HZ 60HZ
参照标准 220/380 120/240（单相三线）
380/660 347/600
本文所研究的MNS配电柜主要是针对220/380V的供配电网。对其他标称电压下的配电研究，读者有兴趣可以翻阅本文相关参考文献[3]。
2.1.2 低压接地系统
不管是工业生产中的哪一个环节，都必须要保证安全第一的原则。低压配电当然也不例外。那么接地保护是其中的一项必要措施。电源接地和电气设备接地是低压接地系统的两部分。主要有：TN接地系统、TT接地系统、IT接地系统。其中TN系统又分为TN-C方式、TN-S（严格来讲为TN-C-S系统）系统【7】。目前来讲我国在很大一部分程度上采用T-N系统，TT系统使用较少甚至几乎不见，IT系统主要应用在一些对供电要求较高的地方，类似于采矿作业这些场所中。这里需要指出的是，采用T-N系统较为普遍的原因并不是它优于其余接地系统，只是设计者要根据用户的具体要求来采用不同的接地系统，况且T-N系统本身有不可避免的缺点。例如优于TN-S使用导体较多，在一定程度上满足不了经济层面上的要求；一些应急场所中，如果因为线路较长出现故障时可能拉出故障电弧，从而引发电气火灾事故，这样T-N系统就满足不了要求了，只能采用IT接地系统。