Onderwerp oor die Elektriese Ontwerp van Lae-Spanningsverdeelkaste

Moderne laagspanningsverdeelkasten bestaan voornamelijk uit twee delen: het paneel en de behuizing. Tijdens de installatie van het kastpaneel moet het principe van "netjes, esthetisch aangenaam, veilig en gemakkelijk te onderhouden" worden nageleefd. Kasten kunnen worden ingedeeld op basis van materiaal (bijv. hout, staal) en installatiemethode (bijv. oppervlakmontage, inbouw). Met de continue ontwikkeling van de Chinese elektriciteitsindustrie nemen de eisen aan het automatiseringniveau en de betrouwbaarheid van laagspanningsverdeelkasten voortdurend toe.

1 Korte beschrijving van de ontwerp- en functie van moderne laagspanningsverdeelkasten

De moderne laagspanningsverdeelkast is een cruciale schakel die het elektriciteitsnetwerk verbindt met eindgebruikers. De operationele flexibiliteit en betrouwbaarheid zijn essentieel voor de verbetering van de kwaliteit van de elektriciteitsvoorziening. Deze kasten versterken effectief de flexibiliteit van de netwerkelektriciteitsvoorziening en verminderen de tijd van storingen. In tegenstelling tot traditionele kasten hebben moderne kasten steeds hogere niveaus van automatisering en informatisering. Hun kenmerken omvatten over het algemeen de mogelijkheid om de belasting van voeders effectief te verdelen, gerichte reactieve vermogenscompensatie uit te voeren, de werking van systeemparameters van het elektriciteitsnet in real-time te monitoren en omvattende beschermingsfuncties te bieden, enzovoort. Deze voordelen verbeteren aanzienlijk de betrouwbaarheid en de kwaliteit van de elektriciteitsvoorziening van het distributienetwerk, waardoor parameters zoals spanning en cosinus phi tijdens de operatie van het netwerk worden geoptimaliseerd. Bovendien bieden ze door geavanceerde ontwerpen van besturingssystemen effectieve bescherming tegen abnormale toestanden zoals overspanning, overstroming en harmonische golven, en bezitten ze uitstekende dynamische responscapaciteiten.

2 Analyse van specifieke ontwerpbelangrijke punten

2.1 Schakeling van laagspanningsverdeelkasten

Het schakelingontwerp voor moderne laagspanningsverdeelkasten omvat het ontwerp van elektrische schema's en de selectie van geleiders. Overwegingen voor dit aspect zijn als volgt:

• Ontwerp van elektrische schema's: Het elektrische schema is een van de meest fundamentele aspecten van het ontwerp van laagspanningsverdeelkasten. Tijdens het ontwerpproces moeten ontwerpers de belastingkenmerken, grootte en eigenschappen van de voedercircuits alomvattend in overweging nemen. Bijvoorbeeld, de doorsnede, type en materiaal van de geleiders voor elke circuit, en de prestaties van beschermingsapparatuur moeten worden bepaald op basis van factoren zoals belastingsclassificatie en kortsluitstroom. Bovendien is het onwaarschijnlijk dat alle belastingen binnen de kast gelijktijdig op nominale vermogen zullen werken, dus het maximale vermogenseis van de kast moet worden bepaald met behulp van parameters zoals de vraagfactor, in overeenstemming met de werkelijke belastingskenmerken.

• Selectie van geleiders: Op basis van praktische toepassingsvereisten en materiaaleigenschappen, zijn busbars in moderne laagspanningsverdeelkasten voornamelijk gemaakt van koper of aluminium. Tijdens de selectie van geleiders moeten ontwerpers volledig rekening houden met de invloed van de skin-effect en nabijheids-effect (specifiek voor wisselstroomvoorziening) op de stroomdraagcapaciteit van de geleiders. Tegelijkertijd dient aandacht te worden besteed aan de warmteafgifte en bedrading van de circuits van de kast. Bovendien moet bij het ontwerp de coördinatie tussen de circuits en beschermingsapparatuur worden benadrukt, waarbij rekening moet worden gehouden met mogelijke interferentie tussen verschillende delen.

2.2 Structuurontwerp van laagspanningsverdeelkasten

Met een laagspanningsverdeelkast voor plattelandsnetwerken als voorbeeld, moet de warmteafgifteprestatie van de behuizing volledig worden meegenomen in het structuurontwerp. Tijdens de werking kunnen factoren zoals externe zonlicht, hoge zomer temperaturen en toenemende elektrische belastingen gemakkelijk leiden tot te hoge interne temperaturen, wat de normale werking van interne componenten kan beïnvloeden. Overwegingen voor het structuurontwerp omvatten:

• Verhoging van de warmteafgifte door structuurontwerp: Enerzijds, terwijl de IP-rating van de behuizing wordt gewaarborgd, kan de ventilatie worden verbeterd door de in- en uitlaatopeningen te vergroten. Anderzijds kunnen maatregelen zoals het plaatsen van mazen of afscheidingen worden toegevoegd om regen, puin, enz. te voorkomen dat deze de kast binnengaan.

• Selectie van componenten met hogere rating: Aangezien de werking van interne elektrische componenten aanzienlijk wordt beïnvloed door temperatuur, kan het selecteren van componenten met ratings die de werkelijke werkingsoverwegingen overschrijden, de negatieve effecten van hoge interne temperatuurstijging verlichten.

• Zorg voor een rationele indeling van interne componenten: Rekening houdend met de verschillende werkingsoverwegingen en kenmerken van de componenten binnen de kast, moeten componenten die aanzienlijke warmte genereren of hoge afkoelingsvereisten hebben, prioriteit krijgen in de indeling.

Zodra de plaatsing van interne componenten is bepaald, kan het ontwerp van het bedradingsschema beginnen. In dit schema worden de circuits verdeeld volgens hun stroombron. Componenten binnen elk circuit worden van links naar rechts gerangschikt volgens de werkelijke aansluitvolgorde, terwijl rijen van boven naar beneden worden gerangschikt volgens de werkingsserie. Bovendien moeten gepaste tekstlabels worden verstrekt voor elk circuit in het schema. De basisvereisten voor het elektrische ontwerp en installatie van laagspanningsverdeelkasten worden weergegeven in Tabel 1.

Tabel 1 Basisvereisten voor elektrisch ontwerp en installatie van laagspanningsverdeelkasten

2.3 Selectie van componenten voor verdeelkasten

Componenten voor laagspanningsverdeelkasten omvatten doorgaans verschillende onderdelen zoals elektrische parameterweergave-instrumenten, secundaire meetinstrumenten en schakelapparatuur. Met de lage-spanningsautomatische schakelaar in een praktische kast als voorbeeld: oppervlakgemonteerde kasten hebben over het algemeen betere warmteafgifte, terwijl ingebouwde kasten, vanwege beperkte luchtcirculatie, minder bevorderlijk zijn voor warmteafgifte. Bij ingebouwde installaties kan de interne temperatuur aanzienlijk stijgen door de invloed van de automatische schakelaar. Daarom is de werktemperatuur van de automatische schakelaar in een ingebouwde kast doorgaans hoger dan de omgevingstemperatuur. Daarom moeten ontwerpers bij het ontwerp van dit soort laagspanningskasten refereren naar fabrikantengegevens over de temperatuurstijging en stroom van de schakelaar, volledig rekening houdend met de invloed van de omgevingstemperatuur en de installatiemethode van de behuizing op de werkingstroom van de automatische schakelaar, en passende correcties aanbrengen in de nominaal stroomwaarde.

Bovendien, bij het installeren van weergave- en controle-elementen aan de buitenkant van de kast, moeten principes zoals "geordende rangschikking, betrouwbaarheid, veiligheid en gemakkelijk te bedienen" worden nageleefd. Tegelijkertijd moeten strakke aansluitingen en reinheid op alle busbarverbindingen en aansluitpunten worden gewaarborgd. Voor het ontwerp en de installatie van secundaire bedradingen binnen de kast is juiste identificatie van componenten en bedrading cruciaal. Een gestandaardiseerde en nette installatie moet de functie, route en hiërarchie van interne componenten en bedradingen duidelijk maken, waardoor latere bediening en routinematig onderhoud van de laagspanningsverdeelkast worden vereenvoudigd.

3 Samenvatting

Terwijl het automatiseringsniveau van moderne laagspanningsverdeelkasten blijft toenemen, worden hun functies en structuren steeds complexer. Daarom moet in het daadwerkelijke ontwerpproces aandacht worden besteed aan alle fasen, inclusief belastingsanalyse, componentselectie en de formulering van beschermingsmaatregelen. Het is cruciaal om de gangbare problemen en hun oorzaken in laagspanningsverdeelkasten grondig te begrijpen om het niveau van elektrisch ontwerp effectief te verhogen.