Проблемы и меры предосторожности при эксплуатации распределительных щитов

Уличные низковольтные распределительные шкафы (далее - "распределительные шкафы") - это низковольтное распределительное оборудование, используемое в системах электропитания 380/220 В для приема и распределения электроэнергии. Они обычно устанавливаются на низковольтной стороне трансформаторов распределения. Внутри обычно установлены защитные устройства, такие как предохранители, устройства защиты от утечек и ограничители перенапряжений; управляющие устройства, такие как контакторы, автоматические выключатели, коммутационные аппараты и разъединители; измерительные устройства, такие как трансформаторы тока и счетчики электроэнергии; и компенсирующее оборудование, такое как конденсаторы. С внедрением проектов строительства и модернизации городских и сельских электросетей, широким использованием распределительных шкафов и постоянным ростом потребления электроэнергии обществом, возникают различные эксплуатационные проблемы, требующие внимания.

1. Избыточная температура, снижающая срок службы электрического оборудования внутри распределительного шкафа

Максимальная окружающая температура вокруг электрического оборудования, спроектированного и изготовленного в соответствии с государственными стандартами, не должна превышать 40°C при эксплуатации. Однако для распределительных шкафов, работающих под палящим летним солнцем, из-за прямых солнечных лучей, отражения тепла от цементного покрытия и тепла, выделяемого оборудованием внутри, температура внутри шкафа иногда может превышать 60°C. Такая высокая температура может легко вызвать старение изоляции и пробой обмоток и выводов электрических устройств. Высокая температура также увеличивает контактное сопротивление электрических контактов, что, в свою очередь, усиливает нагрев, создавая порочный круг, который в конечном итоге приводит к перегоранию контактов. Кроме того, избыточная температура влияет на стабильность защитных характеристик, надежность работы и точность измерений. Поэтому рекомендуется:

(1) Выбирать распределительные шкафы с жалюзийными вентиляционными отверстиями по бокам и неполной внутренней перегородкой для облегчения конвекции воздуха и охлаждения.

(2) Корпус шкафа предпочтительно должен быть изготовлен из натурального нержавеющего стали, менее подверженного коррозии и отражающего тепло. Если периодически можно наносить теплоизоляционные покрытия для уменьшения теплового излучения, эффект будет еще лучше.

(3) Помимо обеспечения вентиляции, шкаф следует расположить так, чтобы избежать прямого попадания солнечных лучей в полдень, а поверхность под шкафом предпочтительно должна быть не гравийной.

(4) Избегайте перегрузки оборудования в периоды высоких температур и минимизируйте выделение тепла от устройств внутри шкафа.

2. Ограниченная защита от молнии при установке ограничителей перенапряжений только на стороне входящих линий

Обычно между входящими/исходящими линиями и шиной внутри распределительного шкафа устанавливаются предохранители или другие устройства. Если исходящая линия попадает под удар молнии, вызывая срабатывание предохранителя на входящей линии, весь шкаф теряет защиту от молнии. Каждый год многие распределительные шкафы повреждаются ударом молнии. Рекомендуется устанавливать оксидные ограничители перенапряжений на всех входящих и исходящих линиях распределительного шкафа.

3. Использование неподходящих продуктов, увеличивающих частоту отказов распределительных шкафов

Рекомендуется выбирать качественные продукты с низким сопротивлением (например, предохранители с низким сопротивлением), которые не только могут уменьшить потери, но и снизить накопление тепла внутри шкафа, продлевая срок службы оборудования. Кроме того, безопасный запас некоторых компонентов следует увеличить. Из-за высокой внутренней температуры запас по токовой нагрузке проводников следует увеличить как минимум на одну степень. Без изменения номинального тока плавкого элемента, выбор немного большего физического размера держателя предохранителя может снизить вероятность его перегорания.

4. Неправильные методы установки, вызывающие перегрев и перегорание соединений

Некоторые электрики, заменяя провода, не используют опрессованные наконечники, а вместо этого скручивают многожильные провода, формируя наконечник для винтового соединения, что приводит к перегоранию проводов вскоре после замены. В шкафах, произведенных некоторыми производителями, ответвления накладываются друг на друга и винтовым соединением присоединяются напрямую к основной шине, что приводит к плохому теплообмену и частым отказам при больших нагрузках. Рекомендуется добавить распределительную шину на стороне нагрузки основной шины, с ответвлениями, подключенными от этой шины. Это улучшает теплообмен, внешний вид, ясность и облегчает надежное подключение.

5. Ввод в эксплуатацию без проверки, создающий опасности безопасности

Хотя продукты, предоставляемые производителями, проходят строгую заводскую проверку, удары при транспортировке и вибрация при обращении могут привести к ослаблению некоторых соединительных болтов при прибытии. Это приводит к перегреву соединений проводов вскоре после начала работы. Рекомендуется проводить проверку и повторное затягивание перед вводом в эксплуатацию.

6. Другие вопросы

• Неправильное место установки: Неправильное расположение влияет на городской ландшафт и делает шкаф уязвимым для внешних повреждений. Необходимо выбрать подходящее место, учитывая все факторы.

• Недостаточная система заземления: В некоторых системах TN-C (соединение нулевой рабочей и защитной нейтрали) все еще используется четырехпроводная система питания. Нейтральный провод в низковольтной сети часто длинный и имеет значительное сопротивление. При несимметричной трехфазной нагрузке через нейтраль протекают нулевые последовательные токи. Кроме того, из-за воздействия окружающей среды, старения проводников и влаги, утечки тока также могут создавать циклы через нейтраль, придавая ей потенциал, что неблагоприятно для безопасной работы. Рекомендуется использовать систему TN-S (пятипроводная система питания). Здесь рабочая нейтраль и защитный заземляющий проводник разделены, эффективно изолируя опасные напряжения, возможные в системе TN-C, и сохраняя корпуса оборудования на "земляном потенциале", тем самым устраняя риск.

• Недостаточное расстояние и характеристики: Недостаточное расстояние между устройствами и между фазами, иногда без видимых точек отключения, создает риски для электриков и препятствует замене предохранителей под напряжением во время дождя или тумана.

• Отсутствие защиты от потери фаз: Отсутствие защиты от потери фаз приводит к сгоранию двигателей из-за однофазного режима работы.

• Использование неэлектронных счетчиков: Некоторые шкафы не имеют электронных счетчиков электроэнергии, что препятствует удаленному централизованному учету.

• Отсутствие технического обслуживания: Некоторые шкафы остаются закрытыми круглый год без регулярного осмотра и технического обслуживания.

Автор считает, что в местах, где требуется высокая надежность электроснабжения и/или имеются неблагоприятные условия окружающей среды, спецификации распределительных шкафов следует соответствующим образом увеличить, чтобы облегчить обслуживание; при необходимости следует использовать принудительные меры охлаждения или электрические компоненты, устойчивые к высоким температурам, чтобы снизить частоту отказов; и устанавливать интеллектуальное оборудование для удаленного мониторинга и динамического управления, чтобы обеспечить безопасное, качественное и надежное электроснабжение.