Talakayan tungkol sa Electrical Design ng Low-Voltage Distribution Cabinets

Ang mga modernong kabinet ng mababang-boltaheng distribusyon pangunawa ay binubuo ng dalawang bahagi: ang panel at ang kabinet. Sa pag-install ng panel ng kabinet, dapat sundin ang prinsipyo ng "maayos, maganda, ligtas, at madali maintindihan". Ang mga kabinet ay maaaring ikategorya batay sa materyal (halimbawa, kahoy, bakal) at paraan ng pag-install (halimbawa, nakalatag, naka-recess). Habang patuloy na umuunlad ang industriya ng enerhiya ng Tsina, patuloy na tumataas ang mga pamantayan para sa antas ng awtomasyon at reliabilidad ng mga kabinet ng mababang-boltaheng distribusyon.

1 Maikling Paliwanag ng disenyo at punsiyon ng Modernong Kabinet ng Mababang-Boltaheng Distribusyon

Ang modernong kabinet ng mababang-boltaheng distribusyon ay isang mahalagang link na nag-uugnay sa grid ng kuryente at mga end-user. Ang operasyonal na fleksibilidad at reliabilidad nito ay mahalaga para sa pag-improve ng kalidad ng suplay ng kuryente. Ang mga kabinet na ito ay epektibong nagpapataas ng fleksibilidad ng suplay ng grid at nagbabawas ng oras ng pagkakamali. Hindi tulad ng mga tradisyunal na kabinet, ang mga moderno ay may mas mataas na antas ng awtomasyon at informatisasyon. Ang kanilang mga katangian ay kasama ang kakayahang epektibong hatiin ang load ng feeder, gumawa ng partikular na kompensasyon ng reaktibong kapangyarihan, gawin ang real-time monitoring ng mga parameter ng operasyon ng sistema ng kuryente, at magbigay ng komprehensibong mga punsiyon ng proteksyon, at iba pa. Ang mga adhikaing ito ay siyentipikong nagpapataas ng reliabilidad at kalidad ng kuryente ng network ng distribusyon, na nagsasabi ng mga parameter tulad ng boltahen at power factor sa panahon ng operasyon ng grid. Bukod dito, sa pamamagitan ng maunlad na disenyo ng sistema ng kontrol, sila ay epektibong nagbibigay ng proteksyon laban sa hindi normal na kondisyon tulad ng overvoltage, overcurrent, at harmonics, habang mayroon ding mahusay na kakayahang dynamic response.

2 Analisis ng Partikular na Key Points ng Disenyo

2.1 Circuit Design ng Mga Kabinet ng Mababang-Boltaheng Distribusyon

Ang circuit design para sa modernong kabinet ng mababang-boltaheng distribusyon ay kasama ang disenyo ng electrical schematic diagrams at ang pagpili ng mga conductor. Ang mga konsiderasyon para sa aspetong ito ay sumusunod:

• Disenyo ng Electrical Schematics: Ang electrical schematic ay isa sa pinakabatid na aspekto ng disenyo ng kabinet ng mababang-boltaheng distribusyon. Sa proseso ng disenyo, ang mga designer ay dapat buong pagkakaunawaan ang mga katangian ng load, magnitude, at mga katangian ng supply circuits. Halimbawa, ang cross-sectional area, uri, at materyales ng mga conductor para sa bawat circuit, at ang performance ng mga protective devices ay dapat matukoy batay sa mga factor tulad ng load rating at short-circuit current. Bukod dito, dahil hindi tiyak na lahat ng mga load sa loob ng kabinet ay mag-operate sa rated power sa parehong oras, ang maximum power demand ng kabinet ay dapat matukoy gamit ang mga parameter tulad ng demand factor, na sumasabay sa aktwal na katangian ng load.

• Pagpili ng Conductor:  Batay sa praktikal na pangangailangan ng aplikasyon at mga katangian ng materyal, ang mga busbars sa modernong kabinet ng mababang-boltaheng distribusyon ay pangunahing gawa ng tanso o aluminio. Sa pagpili ng conductor, ang mga designer ay dapat buong pagkakaunawaan ang impluwensiya ng skin effect at proximity effect (partikular sa AC power supply) sa carrying capacity ng mga conductor.  Samantalang, dapat bigyan ng pansin ang heat dissipation at wiring layout ng mga circuit ng kabinet. Bukod dito, dapat bigyang-diin ang coordination sa pagitan ng mga circuit at mga protective devices sa panahon ng disenyo, na may maingat na pagkakaunawaan sa potensyal na interference sa pagitan ng iba't ibang bahagi.

2.2 Structural Design ng Mga Kabinet ng Mababang-Boltaheng Distribusyon

Isaalang-alang ang isang kabinet ng mababang-boltaheng distribusyon para sa rural grids, ang heat dissipation performance ng enclosure ay dapat buong pagkakaunawaan sa proseso ng structural design. Sa panahon ng operasyon, ang mga factor tulad ng external sunlight, mataas na temperatura sa tag-init, at lumalaking electrical loads ay madaling magresulta sa sobrang internal temperature, na maaaring makaapekto sa normal na operasyon ng mga component sa loob. Ang mga konsiderasyon para sa structural design ay kasama:

• Pagtaas ng Heat Dissipation sa pamamagitan ng Structural Design: Sa isang banda, habang sinisiguro ang ingress protection (IP) rating ng enclosure, maaaring mapabuti ang ventilation sa pamamagitan ng pagdagdag ng inlet at outlet air openings. Sa kabilang banda, maaaring idagdag ang mga hakbang tulad ng pag-install ng meshes o baffles upang maiwasan ang pagpasok ng ulan, debris, at iba pa sa kabinet.

• Pagpili ng Components na May Mas Mataas na Ratings: Dahil ang operasyon ng mga internal electrical components ay lubhang naapektuhan ng temperatura, ang pagpili ng mga component na may ratings na lumampas sa aktwal na operating parameters ay maaaring mabawasan ang negatibong epekto ng mataas na internal temperature rise.

• Pagtiyak ng Rasyonal na Layout ng Internal Components: Isaalang-alang ang iba't ibang operating parameters at katangian ng mga component sa loob ng kabinet, ang mga component na naglilikha ng malaking init o may mataas na cooling requirements ay dapat i-priority sa layout.

Kapag natukoy na ang placement ng mga internal components, maaaring simulan ang disenyo ng wiring diagram. Sa diagram na ito, ang bawat circuit ay nahahati ayon sa kanyang source ng kuryente. Ang mga component sa bawat circuit ay inaarange mula kaliwa hanggang kanan ayon sa aktwal na sequence ng koneksyon, samantalang ang mga row ay inaarange mula itaas hanggang ilalim batay sa sequence ng operasyon. Bukod dito, dapat magkaroon ng angkop na text labels para sa bawat circuit sa diagram. Ang mga basic requirements para sa electrical design at installation ng mga kabinet ng mababang-boltaheng distribusyon ay ipinapakita sa Table 1.

Table 1 Basic Requirements para sa Electrical Design at Installation ng Mga Kabinet ng Mababang-Boltaheng Distribusyon

2.3 Pagpili ng Component para sa Mga Kabinet ng Distribusyon

Ang mga component para sa kabinet ng mababang-boltaheng distribusyon ay pangunahing kasama ang iba't ibang bahagi tulad ng mga electrical parameter display instruments, secondary measurement instruments, at switching devices. Bilang halimbawa, ang low-voltage circuit breaker sa isang praktikal na kabinet: ang surface-mounted cabinets ay pangkalahatan ay may mas mahusay na heat dissipation, samantalang ang recessed cabinets, dahil sa limitadong air circulation, ay mas mahirap para sa heat dissipation. Sa recessed installations, ang internal temperature ay maaaring tumaas nang significante dahil sa impluwensiya ng circuit breaker. Kaya, ang operating temperature ng circuit breaker sa loob ng recessed cabinet ay karaniwang mas mataas kaysa sa ambient temperature. Kaya, sa panahon ng disenyo ng ganitong uri ng kabinet ng mababang-boltaheng distribusyon, ang mga designer ay dapat tumingin sa data na ibinigay ng manufacturer tungkol sa temperature rise at current ng breaker, buong pagkakaunawaan ang impluwensiya ng ambient temperature at paraan ng installation ng enclosure sa operating current ng circuit breaker, at gawin ang angkop na corrections sa kanyang rated current value.

Bukod dito, sa panahon ng pag-install ng mga display at control elements sa labas ng kabinet, dapat sundin ang mga prinsipyo tulad ng "orderly arrangement, reliability, safety, and ease of operation". Samantalang, siguruhin ang tight connections at cleanliness sa lahat ng busbar joints at connection points. Para sa disenyo at installation ng secondary wiring sa loob ng kabinet, mahalaga ang proper identification ng mga component at wires. Ang standardized at neat installation ay dapat gawin ang function, routing, at hierarchy ng mga internal components at wires clear sa isang tingin, na nagpapadali sa susunod na operasyon at routine maintenance ng kabinet ng mababang-boltaheng distribusyon.

3 Buod

Bilang patuloy na tumaas ang antas ng awtomasyon ng modernong kabinet ng mababang-boltaheng distribusyon, ang kanilang mga punsiyon at estruktura ay naging mas komplikado. Kaya, sa aktwal na proseso ng disenyo, dapat bigyan ng pansin ang lahat ng yugto, kasama ang load analysis, pagpili ng component, at pagsusunod ng mga proteksyon measures. Mahalaga na lubusang maintindihan ang mga karaniwang isyu at kanilang ugat na sanhi sa kabinet ng mababang-boltaheng distribusyon upang epektibong mapataas ang antas ng electrical design.