Problemer og forholdsregler ved drift av fordelingsbokser

Ute lave spenning fordelingsbokser (heretter referert til som "fordelingsbokser") er lavspenningsfordelingsutstyr brukt i 380/220V strømforsyningsystemer for å motta og fordele elektrisk energi. De installeres generelt på lokasjoner som den lavspenningsiden av fordelingstransformatorer. Innvendig er de typisk utstyrt med beskyttelsesenheter som sikringer, lekkasjebeskyttere og lynnedslagsikrere; kontrolelementer som kontaktorer, brytere, lastebrytere og skillebrytere; måleenheter som strømtransformatorer og energimålere; og kompensasjonselementer som kondensatorer. Med gjenomføringen av by- og landsbygds strømnets konstruksjon- og oppgraderingsprosjekter, det omfattende bruket av fordelingsbokser, og den stadige økningen i samfunnets strømforbruk, har ulike driftsproblemer dukket opp etter hvert, som krever oppmerksomhet.

1. For høy temperatur nedsatte levetiden til elektriske enheter inne i fordelingsboksen

Den maksimale omgivelses temperaturen rundt elektriske enheter designet og produsert ifølge nasjonale standarder bør ikke overskride 40°C under drift. Men for fordelingsbokser som opererer under het sommerhete, kan temperaturen inni boksen noen ganger overstige 60°C på grunn av direkte sollys, varme refleksjon fra betongbakke og varme generert av utstyr inne i boksen. Slik høy temperatur kan lett føre til isoleringsaldring og brenning av elektriske spoler og ledninger. Høy temperatur øker også kontaktmotstanden til elektriske kontakter, som igjen forsterker opvarming, skaper en ond sirkel som til slutt fører til kontaktbrenning. Videre påvirker overhettelse stabiliteten av beskyttelsesegenskaper, driftsfiabiliteten og målnøyaktigheten. Derfor anbefales:

(1) Velg fordelingsbokser med luftinntak på begge sider og en ufullstendig indre deling for å forenkle luftkonveksjon for varmekjøling.

(2) Boksen bør helst være laget av naturlig farget rustfritt stål, som er mindre utsatt for korrosjon og reflekterer varme. Hvis varmeskjeldende belægninger kan påføres periodisk for å redusere varmeradiasjon, vil effekten være enda bedre.

(3) I tillegg til å sikre ventilasjon, bør boksen plasseres slik at den unngår direkte middagsol, og bakken under boksen bør helst ikke være grus.

(4) Unngå overbelastning av utstyr under høytemperaturperioder og minimiser varmegenerering fra enheter inne i boksen.

2. Lynbeskyttelse begrenset ved kun å installere lynnedslagsikrere på inngangssiden

Typisk installeres sikringer eller andre enheter mellom inngangs/utgangslinjer og busbar inne i fordelingsboksen. Hvis en utgangslinje treffer lyn, som fører til at inngangsside sikringen blåser først, mister hele boksen sin lynbeskyttelse. Mange fordelingsbokser skades hvert år av lynnedslag. Det anbefales å installere sinkoksidlynnedslagsikrere på både inngangs- og utgangssider av fordelingsboksen.

3. Bruk av utilpassede produkter øker feilhastigheten for fordelingsbokser

Det er rådet å velge høykvalitets, lavmotstandsprodukter (f.eks. lavmotstandsikringer), som ikke bare kan redusere tap, men også reducere varmesamling i boksen, forlenge utstyrslevetid. I tillegg bør sikkerhetsmarginen for noen komponenter appropriert økes. På grunn av høy indre omgivelses temperatur, bør strømbæringskapasitetsmarginen for ledere økes med minst en spesifikasjon. Uten å endre sikringskomponentens nominelle strøm, kan valg av en litt større fysisk størrelse for sikringsholderen redusere sannsynligheten for at dens base brenner ut.

4. Ukorrekt installasjonsteknikk fører til overhetting og brenning av koblinger

Noen elektrikere, når de erstatter ledere, bruker ikke krimpekontakter, men snur strømkabler for å danne en kontakt for skruforbindelse, noe som fører til at ledere brenner kort tid etter erstattelse. I bokser produsert av noen leverandører, overlappes grenslinjer og skruforbindes direkte på hovedbus, noe som fører til dårlig varmekjøling og ofte feil under tung last. Det anbefales å legge til en fordelingsblokk på lastside av hovedbus, med grenslinjer koblet fra denne blokken. Dette forbedrer varmekjøling, utseende, klarhet og gjør kablingsforbindelsen sikrere.

5. Inntak uten inspeksjon, skaper sikkerhetsrisiko

Selv om produkter levert av leverandører undergår streng fabrikkontroll, kan transportknuter og håndtering vibrasjoner føre til at noen forbindelsesskruer løsner ved ankomst. Dette fører til overhetting av kabelforbindelser kort tid etter drift. Det anbefales å utføre inspeksjon og nytt fastsetting før inntak.

6. Andre problemer

• Ukorrekt plassering: Feil plassering påvirker bylandskapet og gjør boksen mer utsatt for eksterne skader. Velg en passende plass ved å vurdere alle faktorer.

• Utilstrekkelig jordsystem: Noen TN-C systemer (beskyttelsesneutraltilkobling) bruker fortsatt tre-fase fire-ledersystemet. Den neutrale ledningen i lavspenningsnettverket er ofte lang med betydelig impedans. Under ubalanserte tre-faselaster, flyter nullsekvensstrøm gjennom neutral. I tillegg, på grunn av miljøfaktorer, ledningsaldring og fuktighet, kan lekkasjestrom også danne en løkke gjennom neutral, noe som gir den et potensial, som er skadelig for sikker drift. Det anbefales å bruke et TN-S system (tre-fase fem-ledersystem). Her er arbeidsneutralen og beskyttelsesjorden separate, noe som effektivt isolerer de farlige spenningsmulighetene i TN-C systemet og holder utstyrsbeholderen ved "jordpotensial", dermed eliminere risikoen.

• Utilstrekkelig avstand og funksjoner: Utilstrekkelig avstand mellom enheter og mellom faser, noen ganger uten synlige skillepunkter, representerer risiko for elektrikere og hindrer live erstattelse av sikringer under regn eller tåke.

• Mangel på fase-tap beskyttelse: Mangel på fase-tap beskyttelse fører til motorbrenning på grunn av enfasestrøm.

• Bruk av ikke-elektroniske målere: Noen bokser mangler elektroniske energimålere, noe som hindrer fjernsentralt måling.

• Mangel på vedlikehold: Noen bokser er lukket hele året uten rutinemessig inspeksjon og vedlikehold.

Forfatteren mener at på steder som krever høy strømforsyningsreliabilitet og/eller har dårlige miljøforhold, bør spesifikasjonene for fordelingsboksene appropriert økes for å forenkle vedlikehold; nødvendige tvungen kjølingsforanstaltninger eller høytemperaturbestandige elektriske komponenter bør brukes for å redusere feilhastigheten; og intelligente enheter bør installeres for fjernovervåking og dynamisk forvaltning for å oppnå trygg, høykvalitativ og pålitelig strømforsyning.