Разговор за електрическия дизайн на нисковолтови разпределителни шкафове

Съвременните нисковолтови распределителни шкафове се състоят основно от две части: панел и обвивка. При инсталирането на панела на шкафа трябва да се спазва принципът „редовен, естетичен, безопасен и лесен за поддръжка“. Шкафовете могат да бъдат класифицирани въз основа на материала (например дървен, стоманен) и метода на монтаж (например повърхностен, вграждане). С постоянното развитие на електроенергийната индустрия в Китай, изискванията за нивото на автоматизация и надеждност на нисковолтовите распределителни шкафове постоянно се увеличават.

1 Кратко описание на дизайна и функциите на съвременните нисковолтови распределителни шкафове

Съвременният нисковолтов распределителен шкаф е ключова връзка между електроенергиената мрежа и крайните потребители. Неговата оперативна гъвкавост и надеждност са основни за подобряване качеството на електроенергията. Тези шкафове ефективно подобряват гъвкавостта на доставката на електроенергията и намаляват времето на прекъсванията при дефект. В сравнение с традиционните шкафове, съвременните имат все по-високо ниво на автоматизация и информационизация. Их характеристики обикновено включват способността да разделят ефективно нагрузката на фидера, да осъществяват целево реактивно компенсиране, да провеждат реално наблюдение на параметрите на експлойтацията на електроенергиената система, да предлагат комплексни защитни функции и други. Тези предимства значително подобряват надеждността и качеството на електроенергията в распределителната мрежа, оптимизирайки параметри като напрежението и коефициента на мощност по време на експлоатацията на мрежата. Освен това чрез напредък в проектирането на контролни системи, те ефективно защитават от аномални условия като прехвърлено напрежение, прехвърлен ток и хармоники, а също така разполагат с отлични динамични реакции.

2 Анализ на конкретни ключови точки в дизайна

2.1 Проектиране на цепи за нисковолтови распределителни шкафове

Проектирането на цепи за съвременни нисковолтови распределителни шкафове включва проектиране на електрически схеми и избор на проводници. Разглежданията по този аспект са следните:

• Проектиране на електрически схеми: Електрическата схема е един от най-основните аспекти на проектирането на нисковолтови распределителни шкафове. По време на процеса на проектиране, проектьорите трябва да вземат предвид комплексно характеристиките, големината и особеностите на питащите цепи. Например, сечение, вид, материал на проводниците за всяка цепь, както и производителността на защитните устройства, трябва да се определят въз основа на фактори като номиналната мощност и краткосрочния ток. Освен това, тъй като е малко вероятно всички нагрузки в шкафа да работят едновременно на номинална мощност, максималната мощностна нужда на шкафа трябва да се определи с помощта на параметри като фактора на нужда, съобразно действителните характеристики на нагрузката.

• Избор на проводници: Въз основа на практически изисквания и свойства на материала, шините в съвременните нисковолтови распределителни шкафове се правят основно от мед или алуминий. При избора на проводници, проектьорите трябва да вземат предвид влиянието на кожен ефект и ефект на близост (специфичен за переменно токово питане) върху токопроводната способност на проводниците. Същевременно, внимание трябва да се обърне на разпространението на топлина и разположението на жиците в цепите на шкафа. Освен това, при проектирането трябва да се акцентира върху координацията между цепите и защитните устройства, внимателно обмисляйки потенциалната интерференция между различните части.

2.2 Конструктивно проектиране на нисковолтови распределителни шкафове

Вземайки за пример нисковолтов распределителен шкаф за селски мрежи, при конструктивното проектиране трябва напълно да се вземе предвид разпространението на топлина на обвивката. По време на експлуатация, фактори като външната слънчева светлина, високите температури през лятото и увеличаващите се електрически нагрузки лесно могат да доведат до прекомерно вътрешно затопляне, което може да засегне нормалната работа на вътрешните компоненти. Разглежданията за конструктивното проектиране включват:

• Подобряване на разпространението на топлина чрез конструктивно проектиране: От една страна, докато се гарантира степен на защита (IP) на обвивката, вентилацията може да бъде подобрена чрез увеличаване на входящите и изходящите отвори за въздух. От друга страна, мерки като инсталиране на мрежи или щитове могат да бъдат добавени, за да се предотврати влизането на дъжд, отпадъци и т.н. в шкафа.

• Избор на компоненти с по-високи показатели: Тъй като експлуатацията на вътрешните електрически компоненти е значително засегната от температурата, изборът на компоненти с показатели, надхвърлящи действителните експлуатационни параметри, може да намали неблагоприятните ефекти от високото вътрешно затопляне.

• Гарантиране на рационално разположение на вътрешните компоненти: С оглед различните експлуатационни параметри и характеристики на компонентите в шкафа, компонентите, които генерират значителна топлина или имат високи изисквания за охлаждане, трябва да бъдат приоритизирани в разположението.

След като е определено разположението на вътрешните компоненти, може да започне проектирането на схемата на жиците. В тази схема, всяка цепь се разделя според нейния източник на енергия. Компонентите във всяка цепь се разполагат от ляво надясно според действителната последователност на свързване, докато редовете се разполагат от горе надолу според последователността на експлуатация. Освен това, в схемата трябва да се предоставят подходящи текстови етикети за всяка цепь. Основните изисквания за електрическото проектиране и инсталация на нисковолтови распределителни шкафове са показани в таблица 1.

Таблица 1 Основни изисквания за електрическото проектиране и инсталация на нисковолтови распределителни шкафове

2.3 Избор на компоненти за распределителни шкафове

Компонентите за нисковолтови распределителни шкафове обикновено включват различни части, като прибори за показване на електрически параметри, вторични измервателни прибори и комутационни устройства. Вземайки за пример нисковолтовия предпазен автомат в практическо приложение: повърхностните шкафове обикновено имат по-добро разпространение на топлина, докато вградените шкафове, поради ограничената циркулация на въздуха, са по-малко благоприятни за разпространението на топлина. При вградени инсталации, вътрешната температура може значително да се увеличи поради влиянието на предпазния автомат. Следователно, температурата на предпазния автомат във вграден шкаф обикновено е по-висока от околната температура. Затова, при проектирането на този тип нисковолтов шкаф, проектьорите трябва да се придържат към данните, предоставени от производителя относно температурното повишаване и тока на автомата, като напълно вземат предвид влиянието на околната температура и метода на инсталация на обвивката върху оперативния ток на автомата, и направят подходящи корекции на неговата номинална стойност на тока.

Освен това, при инсталацията на прибори за показване и управление върху външната част на шкафа, трябва да се спазват принципи като „порядъчен арangement, надеждност, безопасност и лесна експлоатация“. Същевременно, трябва да се гарантират здрави свръзки и чистота на всички връзки на шините и точки на свръзка. За проектирането и инсталацията на вторичните жици в шкафа, е важно правилното идентифициране на компонентите и жиците. Стандартизираната и чиста инсталация трябва да направи функцията, маршрута и иерархията на вътрешните компоненти и жици ясни на преглед, облекчавайки последващата експлоатация и редовната поддръжка на нисковолтовия распределителен шкаф.

3 Резюме

С увеличаването на нивото на автоматизация на съвременните нисковолтови распределителни шкафове, техните функции и структури стават все по-сложни. Затова, в действителния процес на проектиране, трябва да се обърне внимание на всички етапи, включително анализ на нагрузката, избор на компоненти и формулиране на мерки за защита. Е необходимо да се разберат общи проблеми и техните корени в нисковолтовите распределителни шкафове, за да се подобри ефективно нивото на електрическото проектиране.