Problémy a předpoklady při provozu rozvodových skříní

Venkovní nízkonapěťové rozvodné skříně (dále jen „rozvodné skříně“) jsou nízkonapěťová rozvodná zařízení používaná v elektrických systémech s napětím 380/220V pro přijetí a distribuci elektrické energie. Obvykle se instalují na místech jako je nízké napětí transformátorů. Uvnitř jsou obvykle vybaveny ochrannými zařízeními, jako jsou pojistky, ochrana proti zemnímu proudu a ochrana proti přepětí; ovládacími zařízeními, jako jsou čidlo, spínací relé, vypínače zátěže a odpojovací páky; měřicími zařízeními, jako jsou proudové transformátory a energetické čítače; a kompenzačním zařízením, jako jsou kondenzátory. S realizací projektů na výstavbu a rekonstrukci elektrických sítí v městských a venkovských oblastech, širokého používání rozvodných skříní a neustálého zvyšování spotřeby elektrické energie v rámci společnosti, se postupně objevují různé provozní problémy, které vyžadují pozornost.

1. Příliš vysoká teplota snižuje životnost elektrického zařízení uvnitř rozvodné skříně

Maximální okolní teplota kolem elektrického zařízení navrženého a vyrobeného podle státních standardů by během provozu neměla překročit 40°C. Nicméně, pro rozvodné skříně fungující pod horkým letním sluncem, kvůli přímému oslnění, tepelnému odrazu z cementového povrchu a tepelnému vytvoření zařízením uvnitř, může teplota uvnitř skříně někdy přesáhnout 60°C. Tato vysoká teplota může snadno způsobit stárnutí izolace a shoření elektrických civek a vodičů. Vysoká teplota také zvyšuje kontaktový odpor elektrických kontaktů, což opět zvyšuje ohřev, což vytváří zlomyslný kruh, který nakonec vedoucí ke shoření kontaktů. Kromě toho, příliš vysoká teplota ovlivňuje stabilitu ochranných charakteristik, spolehlivost funkce a přesnost měření. Proto se doporučuje:

(1) Zvolte rozvodné skříně s laloky na obou stranách a neúplnou vnitřní dělicí stěnou, aby se usnadnila vzdušná konvekce pro odvod tepla.

(2) Tělo skříně by mělo být nejlépe vyrobeno z přírodní barvy nerezové oceli, která je méně náchylná k korozi a odražení tepla. Pokud by na něj mohly být pravidelně aplikovány tepelně izolační nátěry, aby se snížilo tepelné záření, byl by efekt ještě lepší.

(3) Kromě zajištění ventilace by měla být skříň umístěna tak, aby se vyhnula přímému slunečnímu svitu v poledne, a půda pod ní by měla být nejlépe bez hrachu.

(4) Během horkých měsíců se měla vyhýbat přetížení zařízení a minimalizovat výrobu tepla zařízeními uvnitř skříně.

2. Ochrana před bleskem omezena pouze instalací ochrany proti přepětí na straně příchozího vedení

Typicky jsou mezi příchozími/vycházejícími vedeními a sběrnou kolejnicí uvnitř rozvodné skříně instalovány pojistky nebo jiná zařízení. Pokud je vycházející vedení zasaženo bleskem, což způsobí, že nejdříve vyhoří pojistka na straně příchozího vedení, celá skříň ztratí ochranu před bleskem. Každoročně je poškozeno mnoho rozvodných skříní blesky. Doporučuje se nainstalovat oxid zinečnatý ochranné zařízení proti přepětí na všechny strany příchozích a vycházejících vedení rozvodné skříně.

3. Použití nevhodných produktů zvyšuje frekvenci poruch rozvodných skříní

Je vhodné vybrat vysokokvalitní, nízkoodporové produkty (např. nízkoodporové pojistky), které mohou nejen snížit ztráty, ale také snížit akumulaci tepla uvnitř skříně, prodlouží tím životnost zařízení. Kromě toho by měla být vhodně zvýšena bezpečnostní rezerva některých komponent. Vzhledem k vysoké vnitřní okolní teplotě by měla být zvýšena rezerva nosnosti vodičů alespoň o jednu specifikaci. Bez změny nominálního proudu pojistkového prvku, volba mírně větší fyzické velikosti držáku pojistky může snížit pravděpodobnost hoření jejího základu.

4. Nesprávné montážní techniky způsobující přehřátí a shoření spojů

Někteří elektrikáři, když vyměňují vodiče, nepoužívají převalované konektory, místo toho spojují vícežilové vodiče do tvaru konektoru pro šroubové spojení, což vede k shoření vodičů krátce poté, co byly vyměněny. V některých skříních vyrobených některými výrobci jsou vedlejší vodiče překryty a šroubové spojení přímo na hlavní sběrnou kolejnici, což vede k špatnému odvodu tepla a častým poruchám za vysoké zátěže. Doporučuje se přidat rozvodnou blok na straně zátěže hlavní sběrné kolejnice, s vedlejšími vodiči spojenými z tohoto bloku. To zlepší odvod tepla, vzhled, jasnost a umožní bezpečné zapojení.

5. Zprovoznění bez kontroly, vytvářející bezpečnostní rizika

Ačkoli produkty poskytované výrobci procházejí přísnými výrobními kontrolami, nárazy při přepravě a otřesy při manipulaci mohou způsobit, že některé spojovací šrouby se uvolní při doručení. To vede k přehřátí spojů vodičů krátce po zprovoznění. Doporučuje se provést kontrolu a znovu sešroubovat před zprovozněním.

6. Jiné problémy

• Nesprávné umístění instalace: Nesprávné umístění ovlivňuje městskou krajinu a způsobuje, že skříň je náchylná k vnějšímu poškození. Zvolte vhodné umístění s ohledem na všechny faktory.

• Nedostatečný zazemňovací systém: Některé systémy TN-C (ochranné neutrální spojení) stále používají zásobování třífázovým čtyřvodičovým vedením. Neutrální vodič v nízkonapěťové síti je často dlouhý s významným impedancí. Při nerovnoměrném třífázovém zatížení proud nulové sekvenčnosti prochází neutrálním vodičem. Navíc, vlivem okolních faktorů, stárnutí vodiče a vlhkosti, mohou unikající proudy vytvářet smyčku prostřednictvím neutrálního vodiče, což způsobuje, že nese potenciál, což je škodlivé pro bezpečné fungování. Doporučuje se použití systému TN-S (třífázové pětivodičové zásobování). Zde jsou pracovní neutrální a ochranné zemní vodiče oddělené, což efektivně izoluje nebezpečné napětí možné v systému TN-C a udržuje obaly zařízení na "zemském potenciálu", což eliminuje riziko.

• Nedostatečný prostor a funkce: Nedostatečný prostor mezi zařízeními a mezi fázemi, někdy bez viditelného bodu odpojení, představuje rizika pro elektrikáře a brání v živé výměně pojistek za deště nebo mlhy.

• Chybějící ochrana před chybějící fází: Absence ochrany před chybějící fází vede k shoření motorů z důvodu jednofázového zatížení.

• Použití nestandardních čítačů: Některé skříně neobsahují elektronické energetické čítače, což brání vzdálenému centralizovanému čtení čítačů.

• Chybějící údržba: Některé skříně jsou celoročně uzavřené bez pravidelné kontroly a údržby.

Autor věří, že na místech, kde je vyžadována vysoká spolehlivost dodávky elektrické energie, a/nebo kde jsou špatné okolní podmínky, by měly být specifikace rozvodných skříní vhodně zvýšeny, aby se usnadnila údržba; tam, kde je to nutné, by měly být použity opatření pro vynucené chlazení nebo tepelně odolná elektrická zařízení, aby se snížila frekvence poruch; a byla by instalována inteligentní zařízení pro vzdálené monitorování a dynamické správy, aby byla dosažena bezpečná, vysokokvalitní a spolehlivá dodávka elektrické energie.