低圧配電盤の電気設計に関する議論
現代の低圧配電盤は主に2つの部分から構成されています：パネルと筐体。配電盤パネルの設置時には、「整然としていて美観があり、安全でメンテナンスが容易」であるという原則を遵守する必要があります。配電盤は材質（例えば、木製、鋼製）や設置方法（例えば、表面取り付け、埋め込み）に基づいて分類することができます。中国の電力産業の継続的な発展に伴い、低圧配電盤の自動化レベルと信頼性に対する要求は常に増加しています。
1 現代の低圧配電盤の設計と機能の簡単な説明
現代の低圧配電盤は、電力網と最終ユーザーを結ぶ重要なリンクです。その運用の柔軟性と信頼性は、供給電力の品質向上に不可欠です。これらの配電盤は効果的に電網の供給の柔軟性を高め、故障による停電時間を短縮します。従来の配電盤とは異なり、現代の配電盤は自動化と情報化のレベルがますます高くなっています。一般的な特徴には、給電負荷の効果的な分割、対象となる無功補償の実施、電力システム動作パラメータのリアルタイム監視、そして包括的な保護機能などが含まれます。これらの利点は、配電網の信頼性と電力品質を大幅に改善し、電網運転中の電圧や力率などのパラメータを最適化します。さらに、高度な制御システム設計を通じて、過電圧、過電流、高調波などの異常状況に対して効果的に保護するとともに、優れた動的応答能力も持っています。
2 特定の設計のキーポイントの分析
2.1 低圧配電盤の回路設計
現代の低圧配電盤の回路設計には、電気図面の設計と導体の選択が含まれます。この側面に関する考慮事項は以下の通りです：
電気図面の設計: 電気図面は、低圧配電盤設計において最も基本的な要素の一つです。設計プロセス中、設計者は負荷特性、大きさ、および供給回路の特性を総合的に考慮する必要があります。例えば、各回路の導体の断面積、種類、材料、ならびに保護装置の性能は、負荷定格や短絡電流などの要因に基づいて決定されるべきです。また、キャビネット内のすべての負荷が同時に定格出力で動作することはほとんどないため、最大電力需要は需要係数など、実際の負荷特性に基づいて決定されるべきです。
導体の選択: 実際のアプリケーション要件と材料特性に基づいて、現代の低圧配電盤のバスバーは主に銅またはアルミニウムで作られています。導体の選択時に、設計者は皮膚効果と近接効果（交流供給の場合特有）が導体の電流容量に与える影響を十分に考慮する必要があります。同時に、配電盤の回路の熱放出と配線レイアウトにも注意を払う必要があります。さらに、設計中に回路と保護装置との調整を強調し、異なる部品間の潜在的な干渉を慎重に考慮する必要があります。
2.2 低圧配電盤の構造設計
農村電網用の低圧配電盤を例にとると、構造設計過程において筐体の放熱性能を十分に考慮する必要があります。運転中、外部の日光、夏の高温、増加する電気負荷などの要因により、内部温度が上昇しやすくなり、内部コンポーネントの正常な動作に影響を与える可能性があります。構造設計に関する考慮事項は以下の通りです：
構造設計による放熱の強化: 一方では、筐体の防塵・防水等級（IP等級）を確保しつつ、入出口の開口部を増やすことで換気を改善することができます。他方では、雨やゴミなどの侵入を防ぐために、網やバッフルなどを追加することもできます。
より高い定格を持つ部品の選択: 内部の電気部品の動作は温度によって大きく影響を受けますので、実際の動作パラメータを超える定格を持つ部品を選択することで、内部温度上昇による悪影響を軽減することができます。
内部部品の合理的な配置: 配電盤内の部品の異なる動作パラメータと特性を考慮し、多くの熱を発生するか、冷却要求が高い部品を優先的に配置する必要があります。
内部部品の配置が決まれば、配線図の設計を開始することができます。この図では、各回路はその電源に基づいて分割されます。各回路内の部品は、実際の接続順序に従って左から右へ配置され、行は操作順序に基づいて上から下へ配置されます。さらに、図の各回路には適切なテキストラベルを提供する必要があります。低圧配電盤の電気設計と設置の基本要件は表1に示されています。
表1 低圧配電盤の電気設計と設置の基本要件
項目 |
基本的な意味 |
部品の側面 |
1) 部品は合格した品質であり、その種類とパラメータは実際の要件を満たし、損傷がないこと、必要なアクセサリーが完全であること。 |
部品配置の側面 |
1) 部品配置はキャビネットの一次配線を容易にする。 |
その他の側面 |
1) キャビネット内のすべての部品の確実な接地。 |
2.3 配電盤の部品選択
低圧配電盤の部品は、一般的に電気パラメータ表示計器、二次測定計器、スイッチングデバイスなどの様々な部品を含みます。実際のキャビネットの低圧ブレーカーを例にとると：表面取り付け型のキャビネットは通常、放熱が良いですが、埋め込み型のキャビネットは空気循環が限られているため、放熱には不向きです。埋め込み設置では、ブレーカーの影響により内部温度が大幅に上昇することがあります。そのため、埋め込み型キャビネット内のブレーカーの動作温度は通常、周囲温度よりも高くなります。したがって、このタイプの低圧キャビネットの設計時には、設計者はメーカーが提供するブレーカーの温度上昇と電流に関するデータを参照し、周囲温度と筐体の設置方法がブレーカーの動作電流に与える影響を十分に考慮し、その定格電流値に適切な修正を行う必要があります。
さらに、キャビネットの外側に表示および制御要素を設置する場合、"整然とした配置、信頼性、安全性、操作の容易さ"といった原則に従うべきです。同時に、すべてのバスバー接続部と接続点での確実な接続と清潔さを確保する必要があります。キャビネット内の二次配線の設計と設置については、部品と配線の適切な識別が重要です。標準化された整然とした設置により、内部部品と配線の機能、経路、階層が一目で分かりやすく、低圧配電盤の後続の操作と定期的なメンテナンスを容易にします。
3 まとめ
現代の低圧配電盤の自動化レベルが引き続き向上するにつれて、その機能と構造はますます複雑になっています。したがって、実際の設計プロセスでは、負荷分析、部品選択、保護措置の策定など、すべての段階に注意を払う必要があります。低圧配電盤における一般的な問題とその根本原因を十分に理解することで、電気設計のレベルを効果的に向上させることができます。
