Обсуждение электрического проектирования низковольтных распределительных шкафов

Современные низковольтные распределительные шкафы в основном состоят из двух частей: панели и корпуса. При установке панели шкафа следует придерживаться принципа "аккуратно, эстетично, безопасно и легко обслуживать". Шкафы можно классифицировать по материалу (например, деревянные, стальные) и методу установки (например, наружная, встроенная). С постоянным развитием электроэнергетической отрасли Китая требования к уровню автоматизации и надежности низковольтных распределительных шкафов постоянно растут.

1 Краткое описание дизайна и функций современных низковольтных распределительных шкафов

Современный низковольтный распределительный шкаф является ключевым звеном, соединяющим электросеть и конечных пользователей. Его оперативная гибкость и надежность являются важными для улучшения качества энергоснабжения. Эти шкафы эффективно повышают гибкость энергоснабжения сети и снижают время простоя из-за аварий. В отличие от традиционных шкафов, современные обладают все более высоким уровнем автоматизации и информатизации. Их характеристики обычно включают способность эффективно разделять нагрузку на фидеры, выполнять целенаправленную компенсацию реактивной мощности, проводить мониторинг параметров работы системы энергоснабжения в реальном времени и предлагать комплексные функции защиты, среди прочего. Эти преимущества значительно улучшают надежность и качество энергии распределительной сети, оптимизируя параметры, такие как напряжение и коэффициент мощности, во время работы сети. Кроме того, благодаря продвинутому дизайну системы управления, они эффективно защищают от аномальных условий, таких как перенапряжение, перегрузка по току и гармоники, а также обладают отличными динамическими характеристиками ответа.

2 Анализ ключевых точек конкретного дизайна

2.1 Электрическая схема низковольтных распределительных шкафов

Дизайн электрической схемы современных низковольтных распределительных шкафов включает проектирование электрических схем и выбор проводников. Рассмотрим следующие аспекты:

• Проектирование электрических схем: Электрическая схема является одним из самых фундаментальных аспектов проектирования низковольтных распределительных шкафов. В процессе проектирования дизайнеры должны всесторонне учитывать характеристики нагрузки, ее величину и особенности подводящих цепей. Например, площадь поперечного сечения, тип, материал проводников для каждой цепи, а также характеристики защитных устройств должны определяться исходя из таких факторов, как номинальная мощность нагрузки и ток короткого замыкания. Кроме того, поскольку маловероятно, что все нагрузки внутри шкафа будут работать на номинальной мощности одновременно, максимальное потребление мощности шкафа должно определяться с использованием таких параметров, как коэффициент спроса, соответствующих фактическим характеристикам нагрузки.

• Выбор проводников: На основе практических требований и свойств материалов шины в современных низковольтных распределительных шкафах в основном изготавливаются из меди или алюминия. При выборе проводников дизайнеры должны полностью учитывать влияние эффектов кожи и близости (специфичны для питания переменным током) на проводимость проводников. Одновременно следует обращать внимание на теплоотдачу и размещение проводки внутри шкафа. Кроме того, при проектировании необходимо подчеркивать согласование между цепями и защитными устройствами, тщательно рассматривая возможные помехи между различными частями.

2.2 Конструктивное проектирование низковольтных распределительных шкафов

На примере низковольтного распределительного шкафа для сельских сетей, в процессе конструктивного проектирования необходимо полностью учитывать теплопроводящие свойства корпуса. Во время эксплуатации факторы, такие как внешнее солнечное излучение, высокие температуры летом и увеличение электрической нагрузки, могут легко привести к чрезмерному нагреву внутри, что может повлиять на нормальное функционирование внутренних компонентов. Рассмотрим следующие аспекты конструктивного проектирования:

• Улучшение теплоотдачи через конструктивное проектирование: С одной стороны, обеспечивая степень защиты корпуса (IP), можно улучшить вентиляцию, увеличив входные и выходные отверстия для воздуха. С другой стороны, можно добавить меры, такие как установка сеток или дефлекторов, чтобы предотвратить попадание дождя, мусора и т.д. в шкаф.

• Выбор компонентов с более высокими характеристиками: Поскольку работа внутренних электрических компонентов существенно зависит от температуры, выбор компонентов с характеристиками, превышающими фактические параметры работы, может снизить неблагоприятное влияние высокого внутреннего нагрева.

• Обеспечение рационального расположения внутренних компонентов: Учитывая различные параметры и характеристики компонентов внутри шкафа, компоненты, которые выделяют значительное количество тепла или имеют высокие требования к охлаждению, должны быть приоритетными в расположении.

После определения расположения внутренних компонентов можно начать проектирование схемы проводки. В этой схеме каждая цепь делится по источнику питания. Компоненты в каждой цепи располагаются слева направо в соответствии с фактической последовательностью соединения, а строки располагаются сверху вниз в зависимости от последовательности работы. Кроме того, для каждой цепи в схеме должны быть указаны соответствующие текстовые метки. Основные требования к электрическому проектированию и установке низковольтных распределительных шкафов показаны в таблице 1.

Таблица 1 Основные требования к электрическому проектированию и установке низковольтных распределительных шкафов

2.3 Выбор компонентов для распределительных шкафов

Компоненты для низковольтных распределительных шкафов обычно включают различные части, такие как приборы для отображения электрических параметров, вторичные измерительные приборы и коммутационные устройства. На примере низковольтного автоматического выключателя в практическом шкафу: наружные шкафы обычно имеют лучшую теплоотдачу, тогда как встроенные шкафы, из-за ограниченной циркуляции воздуха, менее благоприятны для теплоотдачи. В встроенных установках внутренняя температура может значительно повыситься из-за влияния автоматического выключателя. Поэтому рабочая температура автоматического выключателя внутри встроенного шкафа обычно выше окружающей температуры. Таким образом, при проектировании такого типа низковольтного шкафа дизайнеры должны обращаться к данным производителя о повышении температуры и тока автоматического выключателя, полностью учитывая влияние окружающей температуры и метода установки корпуса на рабочий ток автоматического выключателя, и делать соответствующие корректировки его номинального значения тока.

Кроме того, при установке элементов отображения и управления на внешней стороне шкафа следует придерживаться принципов, таких как "упорядоченное расположение, надежность, безопасность и удобство использования". Одновременно необходимо обеспечить плотные соединения и чистоту всех соединений шин и точек подключения. Для проектирования и установки вторичной проводки внутри шкафа важно правильно идентифицировать компоненты и провода. Стандартизированная и аккуратная установка должна сделать функцию, маршрут и иерархию внутренних компонентов и проводов очевидными, что облегчит последующую эксплуатацию и регулярное техническое обслуживание низковольтного распределительного шкафа.

3 Заключение

По мере увеличения уровня автоматизации современных низковольтных распределительных шкафов их функции и структуры становятся все более сложными. Поэтому в процессе реального проектирования необходимо уделять внимание всем этапам, включая анализ нагрузки, выбор компонентов и разработку мер защиты. Необходимо тщательно понимать общие проблемы и их причины в низковольтных распределительных шкафах, чтобы эффективно улучшить уровень электрического проектирования.