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在现代工业综合体，大型商业设施和关键基础设施中，电力的可靠和安全分布是不可商服的。在中型电压（通常为1kV至38kV）的核心上，电源系统躺在关键电气设备：电气开关设备。这些复杂的组件管理，保护和隔离电路的截面，这些电路构成了电气系统的骨干。
在各种类型的电动开关设备中，两种基本配置占主导地位：金属封闭的开关设备（MES）和金属外壳开关设备（MCS）。了解他们独特的设计对于确保电气服务连续性，维护人员和优化系统弹性的工程师和设施经理至关重要。金属封闭式和金属外壳设计之间的选择显着影响安全协议，维护效率以及对电源分配网络中电气故障条件的总体保护。
现代开关设备的发展源于对管理电源连接的安全和可靠性的不懈追求。早期的装置通常是开放的组件，暴露现场导体并带来严重的电击风险。
金属封闭式设计的出现 - 接地金属围栏内的外壳组件 - 通过物理包含弧并防止接触来标志着一场革命。随着对更大的内在安全性，更快的断层隔离以及干预期间的停机减少的需求增长，更严格的金属包装标准出现了。 MCS Design由ANSI/IEEE C37.20.2管辖，授权高级分隔和安全功能，反映了该行业对保护电源系统和操作人员的承诺，从而最大程度地降低了任何故障对连接负载或电子设备的影响。
虽然金属封闭式和金属外壳开关设备在接地金属结构中的现场成分，但MCS代表了金属封闭式齿轮的宽阔伞下的一个特定的，更高安全的子集。
核心目的：提供主要遏制。所有实时组件（断路器，公共汽车，连接和保护性继电器）都位于接地的金属结构中。它的关键功能是住房设备，防止在正常条件下意外接触，并在很大程度上包含内部弧故障。
结构：考虑强大的橱柜。内部屏障可能存在，但缺乏clad switchgear的严格隔室化。主要断路器通常是固定的，可能会与母线共享空间。
过电流保护操作：用于过电流保护的操作机制和行程单元（包括热磁元素或基本电子设备），但测试或重置的访问可能需要打开主隔室。
在访问过程中保护电路：打开主要门通常会暴露现场主零件。访问断路器通常涉及相关电路的复杂断开和明显的停机时间。
标准：ANSI/IEEE C37.20.3。
核心目的：为最大程度的运营安全性和连续性而设计。由ANSI/IEEE C37.20.2定义，其标志是强制性的分隔，并且使用具有不同操作位置的 可移动 （抽签）断路器。
结构：特征严格的隔离：
隔离区域：单独的隔室容纳主断路器，传入/外发电缆终止，主电动总线和控制系统（保护性继电器，仪器）。
可移动断路器：安装在抽签卡车（桶）上。在连接的（操作），测试（对照电路，主动隔离）和断开连接（完全隔离）之间移动。
过电流保护操作：保护性继电器（包括使用电子设备进行精确协调的高级数字模型），并在其指定的隔间中访问Breaker Trip单元。测试位置的测试和调整是核心功能。
在访问过程中保护电路：自动百叶窗在破裂器被挤出时关闭了实时巴士和电缆舱。互锁防止不安全的门打开。允许安全的断开干预，而无需关闭相邻的电源分配部分。
标准：ANSI/IEEE C37.20.2。
| 特征 | 金属封闭（MES- 1型） | 金属外壳开关设备（MCS- 2B型） |
| 管理标准 | ANSI/IEEE C37.20.3 | ANSI/IEEE C37.20.2 |
| 断路器可访问性 | 固定（有限的访问）；需要复杂的断开连接 | 可移动/绘制（连接，测试，断开位置） |
| 内部分区化 | 有限的障碍 | 强制性：隔离的断路器，公共汽车，电缆，控制区 |
| 访问期间的现场零件暴露 | 高风险（门暴露主要导体） | 最小风险：自动百叶窗阻止现场隔间 |
| 断路器测试 | 难的;通常需要完全中断 | 原位测试：测试位置的继电器/控制测试 |
| 故障遏制设计重点 | 一般弧电阻 | 较高的固有弧阻力和稳健隔室压力设计 |
| 过电流保护管理 | 可能，但是访问继电器/断路器经常破坏服务 | 接力和旅行单元可访问/可访问/可测量的最小破坏 |
| 服务/更换停机时间 | 高（截面中断，手动工作） | 低（分离单元断路器，交换单位） |
| 防止电击的安全 | 严重依赖程序和PPE | 固有的安全性：机械百叶窗，互锁，孤立的货架 |
| 初始投资 | 通常较低 | 通常更高 |
| 长期价值（TCO） | 降低前期成本 | 更高的前期成本，安全/停机时间的潜在节省 |
* MES：访问断路器通常需要在裸露的实时母线和电缆附近工作，要求严格的锁定/标记（Loto）和PPE。在干预期间，电击的风险很大。
* MCS：设计本质地保护电路和人员。百叶窗，互锁和物理隔离，通过将断路器置于测试/断开位置可大大降低暴露风险。安全是设计的。
* MES：更换或维修断路器通常会迫使整个连接部分中的中断。物理连接方法（螺栓接缝）延长了停机时间。测试保护性继电器很麻烦。
* MCS：抽取机制允许快速隔离断路器。可以预先测试备件。断路器可以通过最小的电气服务中断来交换或去除。**。控制系统和保护性继电器很容易在测试位置进行测试，而不会影响相关的配电馈线。
* MCS：卓越的灵活性。测试位置有助于继电器设置验证，故障排除控制系统和过电流保护协调检查。更轻松地集成了升级的断路器（例如高级真空类型）或电子设备。
* MES：有限的灵活性。修改通常需要延长的中断和电气面板内的复杂返工。
*两种设计旨在包含内部故障。然而，按标准，金属包装开关设备需要比典型的金属封闭式齿轮更严格的隔室化和压力通风设计。这为管理严重的电故障事件提供了增强的保证。分离的控制系统隔室还保护关键的保护性继电器和微型断路器，可控制辅助电路，这些电路从主要的电弧爆炸效应中。
*初始成本：金属封闭的开关设备通常由于更简单的结构（较少的隔间，没有复杂的互锁/百叶窗，更简单的断路器安装）而提供较低的价格。
*总拥有成本（TCO）：金属外壳开关设备，尽管前期成本较高，但通常为关键操作提供优越的TCO。在维护和故障恢复期间大幅降低了停机成本，由于安全性增强，人员伤害成本降低的风险以及通过专用隔间内的受控环境延长设备寿命而产生的储蓄。
MES和MC之间的选择取决于电气系统中的特定应用要求：
批判性：对于停电成本非常极端的设施（数据中心，医院，持续生产），Metal clad SwitchGear强烈希望最大程度地减少停机风险。
安全文化：确定最大固有安全性的站点，以防止电击并最大程度地减少现场工作曝光授权式开关设备。
维护频率：需要经常进行断路器测试，操作（例如，开关馈线）或中继校准的应用程序可从MCS易于访问中受益匪浅。
故障管理：在敏感控制系统的强大故障遏制和分离至关重要的情况下，MCS设计盛行。
预算：对于非关键备份系统或预算紧张的部分，金属封闭的开关设备仍然是可行的成本效益解决方案。
技术集成：如果计划在控制系统中涉及复杂保护继电器或电子设备的未来升级，则MC的灵活性是有利的。
（注意：自适应巡航控制被故意省略，因为它与电动开关柜无关。）
金属封闭的开关设备（MES）和金属clad开关设备（MCS）之间的区别超越了术语；它代表了管理电源系统的根本不同的工程方法。
MES：在接地围栏内提供安全包含通电组件的重要功能。它在成本敏感的非关键电源分配应用中非常有用。
MCS（ANSI/IEEE C37.20.2）：体现了工程安全理念。它的强制性隔室化，具有连接/测试/断开位置的可移动断路器，自动百叶窗和互锁协同工作：
在干预过程中保护电路和相邻设备。
通过几乎消除接触活电路电路，来保护人员。
通过Swift，安全的断路器隔离来最大程度地减少停机时间。
增强过电流保护和控制系统管理。
提供对电气故障后果的优越固有的防御。
对于最大化电气服务可靠性，保护人员免受电击，确保快速故障恢复并最大程度地降低操作风险的设施至关重要 - 例如，数据中心，医院和主要工业流程的基本电源分配 - 金属Clad SwitchGear提供了令人信服的长期价值，可证明其更高的初始投资是合理的。相反，金属封闭的开关设备为不太关键的电气系统段提供了实用的解决方案。
选择正确类型的电动开关设备（MES或金属层）需要仔细评估您的特定功率需求，风险公差和操作目标。与经验丰富的SwitchGear专家合作确保您选择最佳解决方案来保护电路，最大化正常运行时间并保护您的电气系统中的人员。
