Diskusjon om elektrisk design av lavspenningsfordelingskabler

Moderne lavspennings distribusjonskabler består hovedsakelig av to deler: panelet og kabinetthuset. Under installasjonen av kabinettpanelene bør prinsippet om "ryddig, estetisk, sikkert og lett å vedlikeholde" følges. Kabinetter kan klassifiseres basert på materiale (f.eks. tre, stål) og installasjonsmetode (f.eks. overflate-montert, innbaut). Med den kontinuerlige utviklingen av Kinas energisektor, øker kravene til automatiseringsnivået og påliteligheten til lavspenningsdistribusjonskabinetter konstant.

1 Kort beskrivelse av moderne lavspenningsdistribusjonskabelles design og funksjon

Den moderne lavspenningsdistribusjonskabelen er et viktig led som forbinder strømnettet med sluttkundene. Dens driftsflexibilitet og pålitelighet er nødvendige for å forbedre strømforsyningens kvalitet. Disse kabinettene forbedrer effektivt fleksibiliteten i nettets strømforsyning og reduserer nedbrukstid under feil. I motsetning til tradisjonelle kabinett, har moderne kabinett en stadig høyere grad av automatisering og digitalisering. Deres egenskaper inkluderer generelt evnen til å effektivt dele forsyningsbelastningen, utføre målrettede reaktiv effektkompensasjoner, gjennomføre sanntidsmonitoring av driftsparametre i strømsystemet, og tilby omfattende beskyttelsesfunksjoner, blant annet. Disse fordeler forbedrer betydelig påliteligheten og strømkvaliteten i distribusjonsnettverket, og optimerer parametre som spenning og effektfaktor under drift av nettet. Videre beskytter de effektivt mot uvanlige situasjoner som overspenning, overstrøm og harmoniske, og har også fremragende dynamiske responskapasiteter gjennom avansert kontrollsystemdesign.

2 Analyse av spesifikke designnøkkelpunkter

2.1 Kretsdesign av lavspenningsdistribusjonskabinett

Kretsdesignet for moderne lavspenningsdistribusjonskabinett inkluderer design av elektriske skjemalagte diagrammer og valg av leder. Overveielser for dette aspektet er som følger:

• Design av elektriske skemalagte diagrammer: Det elektriske skemalagte diagrammet er en av de mest grunnleggende aspektene av lavspenningsdistribusjonskabelledesign. Under designprosessen bør designere omfattende vurdere belastningskarakteristika, størrelse og kjennetegn ved forsyningskretser. For eksempel bør tverrsnittsareal, type, materiale av leder for hver krets, samt ytelsen til beskyttelsesenheter fastsettes basert på faktorer som belastningsforhold og kortslutningsstrøm. I tillegg, siden det er usannsynlig at alle belastninger i kabinetten vil operere samtidig ved nominell effekt, bør maksimal effektkrav for kabinetten fastsettes ved hjelp av parametre som behovsfaktor, i overensstemmelse med de faktiske belastningskarakteristika.

• Valg av leder:  Basert på praktiske anvendelseskriterier og materialeegenskaper, er busser i moderne lavspenningsdistribusjonskabinett hovedsakelig laget av kobber eller aluminium. Under valg av leder må designere fullt ta hensyn til påvirkningen av ytreffekt og nærhetseffekt (spesifikt for AC-strømforsyning) på strømføringsevnen til leder. Samtidig bør oppmerksomhet rettes mot varmeavgieng og kabelføring i kabinettets kretser. Videre bør koordinasjon mellom kretser og beskyttelsesenheter understrekes under design, og potensiell støy mellom ulike deler skal vurderes nøyaktig.

2.2 Strukturdesign av lavspenningsdistribusjonskabinett

Som et eksempel på et lavspenningsdistribusjonskabinett for landlige netter, må varmeavgiengsegenskapene til huset fullt tas hensyn til under strukturdesignprosessen. Under drift kan faktorer som eksternt sollys, høye sommer temperaturer og økende elektriske belastninger lett føre til for høye interne temperaturer, som potensielt kan påvirke normal drift av interne komponenter. Overveielser for strukturdesign inkluderer:

• Forbedring av varmeavgieng gjennom strukturdesign: På den ene siden, mens man sikrer kabinetts inngangsbeskyttelses (IP) rating, kan ventilasjon forbedres ved å øke inn- og utluftåpninger. På den andre siden kan tiltak som montering av nett eller skygger legges til for å hindre regn, skrap, etc., fra å tre inn i kabinetten.

• Valg av komponenter med høyere rangering: Siden drift av interne elektriske komponenter er betydelig påvirket av temperatur, kan valg av komponenter med rangeringer som overstiger de faktiske driftsparametrene mildne de negative effektene av høy intern temperaturstigning.

• Sikring av rasjonal plassering av interne komponenter: Gitt de ulike driftsparametrene og kjennetegnene til komponentene i kabinetten, bør komponenter som genererer mye varme eller har høye kjølebehov prioriteres i plasseringen.

Når plasseringen av interne komponenter er fastsatt, kan designet av kabelføringsskjema begynne. I dette skjemaet er hver krets delt etter sin strømforsyning. Komponenter i hver krets er organisert fra venstre til høyre ifølge den faktiske koblingsrekkefølgen, mens rader er organisert fra topp til bunn basert på driftsrekkefølgen. Videre bør passende tekstetiketter gis for hver krets i skjemaet. De grunnleggende kravene for elektrisk design og installasjon av lavspenningsdistribusjonskabinett er vist i tabell 1.

Tabell 1 Grunnleggende krav for elektrisk design og installasjon av lavspenningsdistribusjonskabinett

2.3 Valg av komponenter for distribusjonskabinett

Komponenter for lavspenningsdistribusjonskabinett involverer generelt forskjellige deler som elektriske parametervisningsinstrumenter, sekundære måleinstrumenter og skiveelementer. Som et eksempel på en lavspenningsbryter i et praktisk kabinett: overflatedmonterte kabinett har generelt bedre varmeavgieng, mens indremonterte kabinett, på grunn av begrenset luftomsetning, er mindre gunstig for varmeavgieng. Ved indremontering kan intern temperatur øke betydelig på grunn av påvirkningen av bryteren. Derfor er driftstemperaturen for bryteren inne i et indremontert kabinett typisk høyere enn omliggende temperatur. Konsekvent, når denne typen lavspenningskabinett designeres, bør designere referere til produsentleverte data om brytere temperaturstigning og strøm, fullt ta hensyn til påvirkningen av omliggende temperatur og kabinetts installasjonsmetode på bryterens driftsstrøm, og foreta passende korreksjoner av dens nominerte strømverdi.

Videre, når visnings- og kontrolelementer installeres på ytre side av kabinetten, bør prinsipper som "ordnet oppstilling, pålitelighet, sikkerhet, og lett operasjon" følges. Samtidig bør det sikres at alle koblinger og kontaktsteder for busser er tette og rene. For design og installasjon av sekundært kabelføring inne i kabinetten, er det viktig med riktig identifisering av komponenter og ledere. Standardisert og ryddig installasjon bør gjøre funksjon, rute, og hierarki av interne komponenter og ledere klart synlig, som fremmer senere drift og rutinemessig vedlikehold av lavspenningsdistribusjonskabinettet.

3 Oppsummering

Med økende automatiseringsnivå av moderne lavspenningsdistribusjonskabinett, blir deres funksjoner og strukturer stadig mer komplekse. Derfor, i den faktiske designprosessen, må oppmerksomhet rettes mot alle faser, inkludert belastningsanalyse, komponentvalg, og formulering av beskyttelsesforanstaltninger. Det er essensielt å ha en grundig forståelse av vanlige problemer og deres grunnleggende årsaker i lavspenningsdistribusjonskabinett for å effektivt forbedre nivået av elektrisk design.