Problemer og foranstaltninger i drift af fordelebokse

Udendørs lavspændings fordelingskasser (herunder henvist til som "fordelingskasser") er lavspændings fordelingsudstyr, der anvendes i strømforsynings systemer på 380/220V til at modtage og fordele elektrisk energi. De installeres generelt på steder som den lavspændende side af fordelingstransformatorer. Indeni er de typisk udstyret med beskyttelsesenheder som sikringer, strømnedløbsbeskyttelse og lynovertrykssikring; kontrolelementer som kontaktorer, kredsløbsbrydere, belastningskontaktorer og afbrydere; måleenheder som strømtransformatorer og energimåler; samt kompensationsudstyr som kondensatorer. Med gennemførelsen af by- og landsbystrømnets konstruktion og moderniseringsprojekter, bred anvendelse af fordelingskasser, og det konstante stigende samfundsmæssige elektricitetsforbrug, er der opstået forskellige driftsproblemer, som kræver opmærksomhed.

1. For høj temperatur reducerer levetiden af elektriske enheder i fordelingskassen

Den maksimale omgivende temperatur omkring elektriske enheder, der er designet og produceret ifølge nationale standarder, bør ikke overstige 40°C under drift. Men for fordelingskasser, der opererer under den brændende sommer sol, kan temperaturen indeni kassen på grund af direkte sollys, varme reflektion fra cementgrund, og varme, der genereres af udstyret indeni, nogle gange overstige 60°C. Sådan en høj temperatur kan let forårsage isoleringsaldring og brand af elektriske spoler og ledninger. Høj temperatur øger også kontaktmodstanden af elektriske kontakter, hvilket i sin tur forværrer opvarmning, skaber en ond cirkel, der sidst ender med kontaktbrand. Desuden påvirker for høj temperatur stabiliteten af beskyttelsesegenskaber, driftsfiabiliteten og målnøjagtigheden. Derfor anbefales det:

(1) Vælg fordelingskasser med jalousier på begge sider og en ufuldstændig intern partition for at fremme luftcirkulation for at afkøle.

(2) Kassen bør helst være lavet af naturligt farvet rustfrit stål, som er mindre følsom over for korrosion og reflekterer varme. Hvis varmeisolering kan påføres periodisk for at reducere varmeeradiation, vil effekten være endnu bedre.

(3) Udover at sikre ventilation, bør kassen placeres således, at den undgår direkte middagsol, og grund under bør helst ikke være grus.

(4) Undgå at overbelaste udstyr under højt temperaturperioder og minimér varmegenerering fra enhederne i kassen.

2. Lynbeskyttelse begrænset ved kun at installere lynovertrykssikring på indgangslinjesiden

Typisk installeres sikringer eller andre enheder mellem ind- og udgangslinjer og busbar inde i fordelingskassen. Hvis en udgangslinje bliver ramt af lyn, og indgangslinjesikringen springer først, mister hele kassen lynbeskyttelsen. Mange fordelingskasser bliver hvert år ødelagt af lynslag. Det anbefales at installere zinkoxid lynovertrykssikring på både ind- og udgangslinjesiderne af fordelingskassen.

3. Brug af upassende produkter øger fejlhyppigheden af fordelingskasser

Det er rådligt at vælge højkvalitets, lavmodstandsprodukter (fx lavmodstand sikringer), som ikke kun kan reducere tab, men også mindske varmesamling i kassen, forlænge udstyrslivet. Yderligere bør sikkerhedsmargenen for nogle komponenter passende forhøjes. På grund af den høje interne omgivende temperatur, bør strømbærerkapacitetens margen for ledere forhøjes med mindst én specifikation. Uden at ændre sikringskomponentens nominelle strøm, kan valg af en smule større fysisk størrelse for sikringsholderen reducere sandsynligheden for, at dens base brænder ud.

4. Forkert installationsteknik forårsager overophedning og brand af forbindelser

Nogle elektrikere, når de erstatter ledninger, bruger ikke trykkede terminaler, men snarere drejer strandede ledninger til en terminal for skruforbindelse, hvilket fører til, at ledninger brænder kort efter erstatning. I kasser produceret af nogle producenter overlapper grene og skruforbindes direkte på hovedbus, hvilket fører til dårlig varmeafgivning og hyppige fejl under tung belastning. Det anbefales at tilføje en fordelingsblok på lastside af hovedbus, med grenene forbundet fra denne blok. Dette forbedrer varmeafgivning, udseende, klarskab og sikrer let montering.

5. Ikrafttræden uden inspektion, skaber sikkerhedshindringer

Selvom produkter leveret af producenter gennemgår strenge fabriksinspektioner, kan transportstød og håndtering vibrere og forårsage, at nogle forbindelsesbolte løsneder ved ankomsten. Dette fører til overophedning af ledningsforbindelser kort efter drift. Det anbefales at udføre inspektion og genstramning før ikrafttræden.

6. Andre problemer

• Ukorrekt installationssted: Ukorrekt placering påvirker bylandskabet og gør kassen sårbar over for eksterne skader. Vælg et passende sted, der tager alle faktorer i betragtning.

• Utilstrækkelig jordningsystem: Nogle TN-C-systemer (beskyttelsesneutral forbindelse) bruger stadig tre-fase fire-led strømforsyningsmetode. Den neutrale ledning i lavspændingsnettet er ofte lang med betydelig impedans. Under ubalance tre-fase belastninger, flyder nullsekvensstrøm igennem neutralen. Desuden, på grund af miljøfaktorer, ledningsaldring og fugt, kan lækstrømme også danne en løkke gennem neutralen, hvilket giver den et potentiale, der er skadeligt for sikker drift. Det anbefales at anvende et TN-S-system (tre-fase fem-led strømforsyningsmetode). Her er arbejdets neutral og beskyttelsesjordning separat, hvilket effektivt isolerer de farlige spændinger mulige i TN-C-systemet og holder udstyrskabinet på "jordpotentiale", hvilket eliminerer risikoen.

• Utilstrækkelig afstand og egenskaber: Utilstrækkelig afstand mellem enheder og mellem faser, nogle gange uden synlige afbrydelsespunkter, indebærer risici for elektrikere og forhindrer levende erstatning af sikringer under regn eller tåge.

• Mangel på faseforsvindingbeskyttelse: Mangel på faseforsvindingbeskyttelse fører til motorbrand på grund af enefasning.

• Anvendelse af ikke-elektroniske målere: Nogle kasser mangler elektroniske energimålere, hvilket forhindrer fjerncentraliseret måling.

• Mangel på vedligeholdelse: Nogle kasser er lukket året rundt uden rutinemæssig inspektion og vedligeholdelse.

Forfatteren mener, at på steder, hvor der kræves høj strømforsyningsfiabilitet, og/eller hvor miljøforholdene er dårlige, bør fordelingskasse specifikationer passende forhøjes for at lette vedligeholdelse; tvungne køleforanstaltninger eller højt temperaturbestandige elektriske komponenter bør anvendes, hvor det er nødvendigt, for at reducere fejlhyppigheden; og intelligente enheder bør installeres for fjernovervågning og dynamisk administration for at opnå sikker, højkvalitativ og pålidelig strømforsyning.