Discussion sur la conception électrique des armoires de distribution basse tension

Les armoires de distribution basse tension modernes se composent principalement de deux parties : le panneau et l'enveloppe. Lors de l'installation du panneau de l'armoire, il convient de respecter le principe de "propreté, esthétique, sécurité et facilité d'entretien". Les armoires peuvent être classées en fonction du matériau (par exemple, en bois, en acier) et de la méthode d'installation (par exemple, encastrée, en surface). Avec le développement continu de l'industrie électrique chinoise, les exigences en termes de niveau d'automatisation et de fiabilité des armoires de distribution basse tension ne cessent d'augmenter.

1 Description succincte de la conception et de la fonction des armoires de distribution basse tension modernes

L'armoire de distribution basse tension moderne est un maillon crucial reliant le réseau électrique aux utilisateurs finaux. Sa flexibilité opérationnelle et sa fiabilité sont essentielles pour améliorer la qualité de l'alimentation électrique. Ces armoires augmentent efficacement la flexibilité de l'alimentation du réseau et réduisent les temps d'interruption dus à des pannes. Contrairement aux armoires traditionnelles, les armoires modernes présentent des niveaux croissants d'automatisation et d'informatisation. Leurs caractéristiques comprennent généralement la capacité de partitionner efficacement la charge des alimentations, de réaliser une compensation de puissance réactive ciblée, de surveiller en temps réel les paramètres de fonctionnement du système électrique, et d'offrir des fonctions de protection complètes, entre autres. Ces avantages améliorent considérablement la fiabilité et la qualité de l'alimentation du réseau de distribution, optimisant des paramètres tels que la tension et le facteur de puissance lors de l'exploitation du réseau. De plus, grâce à une conception avancée du système de contrôle, elles protègent efficacement contre des conditions anormales telles que les surtensions, les surintensités et les harmoniques, tout en possédant d'excellentes capacités de réponse dynamique.

2 Analyse des points clés de conception spécifiques

2.1 Conception des circuits des armoires de distribution basse tension

La conception des circuits pour les armoires de distribution basse tension modernes comprend la conception des schémas électriques et la sélection des conducteurs. Les considérations pour cet aspect sont les suivantes :

• Conception des schémas électriques : Le schéma électrique est l'un des aspects les plus fondamentaux de la conception des armoires de distribution basse tension. Au cours du processus de conception, les concepteurs doivent prendre en compte de manière globale les caractéristiques de la charge, son importance, et les caractéristiques des circuits d'alimentation. Par exemple, la section, le type et le matériau des conducteurs pour chaque circuit, ainsi que les performances des dispositifs de protection, doivent être déterminés en fonction de facteurs tels que la puissance nominale et le courant de court-circuit. De plus, comme il est peu probable que toutes les charges dans l'armoire fonctionnent simultanément à pleine puissance, la demande maximale de puissance de l'armoire doit être déterminée en utilisant des paramètres tels que le facteur de demande, en alignement avec les caractéristiques réelles de la charge.

• Sélection des conducteurs : En fonction des exigences d'application pratiques et des propriétés des matériaux, les barres de collecteur dans les armoires de distribution basse tension modernes sont principalement fabriquées en cuivre ou en aluminium. Lors de la sélection des conducteurs, les concepteurs doivent tenir pleinement compte de l'influence de l'effet de peau et de l'effet de proximité (spécifique à l'alimentation en courant alternatif) sur la capacité de transport de courant des conducteurs. Simultanément, une attention particulière doit être portée à la dissipation de chaleur et à la disposition des circuits de l'armoire. De plus, la coordination entre les circuits et les dispositifs de protection doit être soulignée au cours de la conception, en prenant soin de considérer les interférences potentielles entre différentes parties.

2.2 Conception structurelle des armoires de distribution basse tension

Prenons l'exemple d'une armoire de distribution basse tension pour les réseaux ruraux, la performance de refroidissement de l'enveloppe doit être pleinement prise en compte lors du processus de conception structurelle. Pendant l'exploitation, des facteurs tels que le soleil extérieur, les températures élevées en été et l'augmentation des charges électriques peuvent facilement entraîner des températures internes excessives, affectant potentiellement le fonctionnement normal des composants internes. Les considérations pour la conception structurelle incluent :

• Amélioration de la dissipation de chaleur par la conception structurelle : D'une part, tout en assurant l'indice de protection (IP) de l'enveloppe, la ventilation peut être améliorée en augmentant les ouvertures d'entrée et de sortie d'air. D'autre part, des mesures telles que l'installation de grilles ou de déflecteurs peuvent être ajoutées pour empêcher la pluie, les débris, etc., de pénétrer dans l'armoire.

• Sélection de composants de classe supérieure : Puisque le fonctionnement des composants électriques internes est significativement affecté par la température, la sélection de composants dont les classes dépassent les paramètres de fonctionnement réels peut atténuer les effets négatifs de l'élévation de la température interne.

• Assurer une disposition rationnelle des composants internes : En tenant compte des différents paramètres et caractéristiques de fonctionnement des composants à l'intérieur de l'armoire, les composants qui génèrent une chaleur importante ou qui ont des besoins de refroidissement élevés devraient être prioritaires dans la disposition.

Une fois la disposition des composants internes déterminée, la conception du diagramme de câblage peut commencer. Dans ce diagramme, chaque circuit est divisé selon sa source d'alimentation. Les composants de chaque circuit sont disposés de gauche à droite selon la séquence de connexion réelle, tandis que les rangées sont disposées de haut en bas selon la séquence de fonctionnement. De plus, des étiquettes textuelles appropriées doivent être fournies pour chaque circuit dans le diagramme. Les exigences de base pour la conception et l'installation électrique des armoires de distribution basse tension sont indiquées dans le Tableau 1.

Tableau 1 Exigences de base pour la conception et l'installation électrique des armoires de distribution basse tension

2.3 Sélection des composants pour les armoires de distribution

Les composants pour les armoires de distribution basse tension impliquent généralement divers éléments tels que les instruments d'affichage des paramètres électriques, les instruments de mesure secondaire et les dispositifs de commutation. Prenons l'exemple d'un disjoncteur basse tension dans une armoire pratique : les armoires encastrées ont généralement une meilleure dissipation de la chaleur, tandis que les armoires encastrées, en raison de la circulation limitée de l'air, sont moins favorables à la dissipation de la chaleur. Dans les installations encastrées, la température interne peut augmenter considérablement en raison de l'influence du disjoncteur. Par conséquent, la température de fonctionnement du disjoncteur à l'intérieur d'une armoire encastrée est généralement supérieure à la température ambiante. Par conséquent, lors de la conception de ce type d'armoire basse tension, les concepteurs devraient se référer aux données fournies par le fabricant sur l'élévation de la température et le courant du disjoncteur, en tenant pleinement compte de l'impact de la température ambiante et de la méthode d'installation de l'enveloppe sur le courant de fonctionnement du disjoncteur, et apporter des corrections appropriées à sa valeur de courant nominal.

De plus, lors de l'installation des éléments d'affichage et de commande à l'extérieur de l'armoire, des principes tels que "disposition ordonnée, fiabilité, sécurité et facilité d'utilisation" doivent être respectés. Simultanément, assurez-vous de connexions serrées et de propreté à tous les joints de barres de collecteur et aux points de connexion. Pour la conception et l'installation du câblage secondaire à l'intérieur de l'armoire, l'identification correcte des composants et des fils est cruciale. Une installation standardisée et soignée doit rendre la fonction, le tracé et la hiérarchie des composants et des fils internes clairs du premier coup d'œil, facilitant l'exploitation et la maintenance régulières de l'armoire de distribution basse tension.

3 Résumé

À mesure que le niveau d'automatisation des armoires de distribution basse tension modernes continue d'augmenter, leurs fonctions et structures deviennent de plus en plus complexes. Par conséquent, dans le processus de conception réel, il faut prêter attention à toutes les étapes, y compris l'analyse de la charge, la sélection des composants et l'élaboration de mesures de protection. Il est essentiel de comprendre en profondeur les problèmes courants et leurs causes racines dans les armoires de distribution basse tension pour améliorer efficacement le niveau de conception électrique.