Razgovor o elektroprivrednom projektovanju niskonaponskih raspodelnih ormara

Savremeni niskonaponski distribucijski škafi uglavnom se sastoje od dva dijela: panela i kućišta. Tijekom instalacije panela škafa, treba poštovati princip "uredno, estetski privlačno, sigurno i lako održiv". Škafice mogu biti klasificirani prema materijalu (npr. drveni, čelik) i metodi instalacije (npr. montirani na površinu, ugrađeni). S nastavkom razvoja električnog sektora u Kini, zahtjevi za nivoom automatizacije i pouzdanosti niskonaponskih distribucijskih škafica stalno rastu.

1 Kratki opis dizajna i funkcija savremenih niskonaponskih distribucijskih škafica

Savremeni niskonaponski distribucijski škafi su ključni elementi koji spajaju mrežu snabdijevanja strujom i krajnje korisnike. Njihova operativna fleksibilnost i pouzdanost su ključne za poboljšanje kvalitete snabdijevanja strujom. Ovi škafici efektivno povećavaju fleksibilnost snabdijevanja strujom iz mreže i smanjuju vremena prekida zbog grešaka. U suprotnosti sa tradicionalnim škaficima, savremeni imaju sve više razine automatizacije i informatizacije. Njihove karakteristike obično uključuju sposobnost efektivnog podjeljivanja opterećenja isporuke, ciljanu reaktivnu kompenzaciju, stvarno vrijeme praćenja parametara rada strujnog sistema, kao i kompleksne funkcije zaštite, itd. Ove prednosti značajno unapređuju pouzdanost i kvalitetu snabdijevanja strujom distribucijske mreže, optimizirajući parametre poput napona i faktora snage tijekom rada mreže. Nadalje, kroz napredan dizajn sustava upravljanja, efektivno štite od anormalnih stanja poput previsokog napona, prevelikog struja i harmonika, a istovremeno posjeduju odlične dinamičke performanse.

2 Analiza specifičnih ključnih točaka dizajna

2.1 Dizajn kruga niskonaponskih distribucijskih škafica

Dizajn kruga za savremene niskonaponske distribucijske škafice uključuje dizajn električnih shemata i odabir vodilaca. Razmatranja za ovu temu su sljedeća:

• Dizajn električnih shemata: Električna shema je jedan od najosnovnijih aspekata dizajna niskonaponskih distribucijskih škafica. Tijekom procesa dizajna, dizajneri bi trebali kompleksno razmotriti karakteristike opterećenja, njegovu veličinu i karakteristike isporučnih krugova. Na primjer, presječni površini, vrsti, materijal vodilaca za svaki krug, te performanse zaštitnih uređaja trebaju se odrediti na osnovu faktora poput nominalne snage opterećenja i struje pri kratkom spoju. Dodatno, budući da je nevjerojatno da će sva opterećenja unutar škafica raditi istovremeno na nominalnoj snazi, maksimalna potrebna snaga škafica treba se odrediti koristeći parametre poput faktora potražnje, usklađenim sa stvarnim karakteristikama opterećenja.

• Odabir vodilaca: Na osnovu praktičnih zahtjeva i svojstava materijala, busbarovi u savremenim niskonaponskim distribucijskim škaficima uglavnom su izrađeni od bakra ili aluminija. Tijekom odabira vodilaca, dizajneri moraju u potpunosti uzeti u obzir utjecaj efekta kože i bliskog efekta (specifično za AC snabdijevanje) na kapacitet prijenosa struje vodilaca. Istovremeno, treba obratiti pažnju na disipaciju topline i raspored vodilaca unutar škafica. Nadalje, tijekom dizajna, mora se naglasiti koordinacija između krugova i zaštitnih uređaja, pažljivo razmatrajući potencijalnu interferenciju između različitih dijelova.

2.2 Strukturni dizajn niskonaponskih distribucijskih škafica

Uzimajući za primjer niskonaponski distribucijski škafic za ruralne mreže, u procesu strukturnog dizajna mora se u potpunosti razmotriti performanse odsupiranja topline kućišta. Tijekom rada, faktori poput vanjskog sunca, visokih letnjih temperatura i povećanja električnih opterećenja lako mogu dovesti do previsokih unutarnjih temperatura, što može utjecati na normalnu radnu funkciju unutarnjih komponenti. Razmatranja za strukturni dizajn uključuju:

• Poboljšanje odsupiranja topline kroz strukturni dizajn: S jedne strane, dok se osigurava stupanj zaštite od vlage (IP) kućišta, ventilacija se može poboljšati povećanjem otvorenih prihvatnika i izlaznih otvora zraka. S druge strane, mogu se dodati mjere poput postavljanja mreža ili barijera kako bi se spriječilo ulazak kiše, otpada, itd. u škafic.

• Odabir komponenti s većim nominativnim vrijednostima: Budući da rad unutarnjih električnih komponenti značajno ovisi o temperaturi, odabir komponenti s nominativnim vrijednostima koje prelaze stvarne radne parametre može umaniti negativne efekte visokog porasta unutarnje temperature.

• Osiguranje racionalnog rasporeda unutarnjih komponenti: Uzimajući u obzir različite radne parametre i karakteristike komponenti unutar škafica, komponente koje generiraju značajnu toplinu ili imaju visoke zahtjeve za hlađenjem trebaju se priorizirati u rasporedu.

Nakon što se odredi položaj unutarnjih komponenti, može se započeti dizajn sheme vodilaca. U ovoj shemi, svaki krug se dijeli prema izvoru struje. Komponente unutar svakog kruga su raspoređene s lijeva na desno prema stvarnom redoslijedu povezivanja, dok su redovi raspoređeni s gornjeg na donji prema redoslijedu rada. Također, trebaju se pružiti odgovarajuće tekstualne oznake za svaki krug u shemi. Osnovni zahtjevi za električnim dizajnom i instalacijom niskonaponskih distribucijskih škafica prikazani su u tablici 1.

Tablica 1 Osnovni zahtjevi za električnim dizajnom i instalacijom niskonaponskih distribucijskih škafica

2.3 Odabir komponenti za distribucijske škafice

Komponente za niskonaponske distribucijske škafice obično uključuju razne dijelove poput instrumenata za prikaz električnih parametara, sekundarnih mjeriteljskih instrumenata i prekidača. Uzimajući za primjer niskonaponski prekidač u praktičnom škaficu: montirani škafici obično imaju bolje odsupiranje topline, dok ugrađeni škafici, zbog ograničene cirkulacije zraka, manje pružaju odsupiranje topline. U ugrađenim instalacijama, unutarnja temperatura može značajno porasti zbog utjecaja prekidača. Stoga, radna temperatura prekidača unutar ugrađenog škafica obično je viša od okolišne temperature. Stoga, tijekom dizajna ovog tipa niskonaponskog škafica, dizajneri bi trebali referirati na proizvođačeve podatke o porastu temperature i struje prekidača, u potpunosti uzimajući u obzir utjecaj okolišne temperature i metode instalacije kućišta na radnu struju prekidača, i odgovarajuće ispraviti njegovu nominalnu vrijednost struje.

Dodatno, tijekom instalacije elemenata za prikaz i kontrolu na vanjskoj strani škafica, trebaju se poštovati principi poput "urednog rasporeda, pouzdanosti, sigurnosti i lakoće upotrebe". Istovremeno, osigurati čvrste spojeve i čistoću na svim spojevima busbarova i tačkama povezivanja. Za dizajn i instalaciju sekundarnog vodilca unutar škafica, ključno je pravilno označavanje komponenata i vodilaca. Standardizirana i uređena instalacija trebala bi činiti funkciju, smjer i hijerarhiju unutarnjih komponenata i vodilaca jasnim na prvi pogled, olakšavajući kasnije operacije i redovito održavanje niskonaponskog distribucijskog škafica.

3 Zaključak

Kako se nivo automatizacije savremenih niskonaponskih distribucijskih škafica nastavlja povećavati, njihove funkcije i strukture postaju sve složenije. Stoga, u stvarnom procesu dizajna, mora se obratiti pažnja na sve faze, uključujući analizu opterećenja, odabir komponenti i formulaciju zaštitnih mjera. Važno je temeljito razumjeti uobičajene probleme i njihove uzroke u niskonaponskim distribucijskim škaficima kako bi se efektivno unaprijedila razine električnog dizajna.