Talakayan sa disenyo ng electrical ng mga low-voltage distribution cabinets

Ang mga modernong low-voltage distribution cabinets ay pangunahing binubuo ng dalawang bahagi: ang panel at ang enclosure. Sa pag-install ng panel ng cabinet, dapat sundin ang prinsipyo ng "maayos, maganda, ligtas, at madaling i-maintain." Ang mga cabinet ay maaaring ikategorya batay sa materyal (halimbawa, kahoy, bakal) at pamamaraan ng pag-install (halimbawa, surface-mounted, recessed). Habang patuloy na umuunlad ang power industry ng Tsina, patuloy ding tumataas ang mga requirement para sa antas ng automation at reliabilidad ng mga low-voltage distribution cabinets.

1 Maikling Paliwanag ng disenyo at punsiyon ng Modernong Low-Voltage Distribution Cabinet

Ang modernong low-voltage distribution cabinet ay isang mahalagang link na nagsasama-sama ng power grid at mga end-users. Mahalaga ang operasyonal na flexibility at reliabilidad nito upang mapabuti ang kalidad ng power supply. Ang mga cabinet na ito ay nakakapagpapataas ng flexibility ng grid power supply at nagbabawas ng oras ng fault outage. Kumpara sa mga tradisyunal na cabinet, ang mga moderno ay may mas mataas na antas ng automation at informatization. Ang kanilang mga katangian ay kasama ang kakayahang epektibong partition ang feeder load, gumawa ng targeted reactive power compensation, gawin ang real-time monitoring ng mga parameter ng operasyon ng power system, at ibigay ang komprehensibong mga function ng proteksyon, at iba pa. Ang mga benepisyo na ito ay malaking nagpapabuti sa reliabilidad at kalidad ng power ng distribution network, at nag-o-optimize ng mga parameter tulad ng voltage at power factor sa panahon ng operasyon ng grid. Bukod dito, sa pamamagitan ng maunlad na disenyo ng control system, sila ay epektibong nagbibigay ng proteksyon laban sa abnormal na kondisyon tulad ng overvoltage, overcurrent, at harmonics, at mayroon din silang mahusay na dynamic response capabilities.

2 Analisis ng mga Partikular na Key Points ng Disenyo

2.1 Circuit Design ng Low-Voltage Distribution Cabinets

Ang circuit design para sa mga modernong low-voltage distribution cabinets ay kasama ang disenyo ng electrical schematic diagrams at ang pagpili ng mga conductor. Ang mga konsiderasyon para sa aspetong ito ay sumusunod:

• Disenyo ng Electrical Schematics: Ang electrical schematic ay isa sa pinakapundamental na aspeto ng disenyo ng low-voltage distribution cabinet. Sa panahon ng proseso ng disenyo, ang mga designer ay dapat komprehensibong isipin ang mga katangian, magnitude, at mga tampok ng mga supply circuits. Halimbawa, ang cross-sectional area, uri, at materyal ng mga conductor para sa bawat circuit, at ang performance ng mga protective devices ay dapat matukoy batay sa mga factor tulad ng load rating at short-circuit current. Bukod dito, dahil hindi tiyak na lahat ng loads sa loob ng cabinet ay mag-operate sa rated power sa parehong oras, ang maximum power demand ng cabinet ay dapat matukoy gamit ang mga parameter tulad ng demand factor, na sumasabay sa aktwal na mga katangian ng load.

• Pagpili ng Conductor: Batay sa praktikal na application requirements at materyal properties, ang mga busbars sa mga modernong low-voltage distribution cabinets ay pangunahing gawa ng copper o aluminum. Sa panahon ng pagpili ng conductor, ang mga designer ay dapat bukas na isipin ang impluwensiya ng skin effect at proximity effect (partikular sa AC power supply) sa current-carrying capacity ng mga conductor. Samantalang, dapat bigyan ng pansin ang heat dissipation at wiring layout ng mga circuit ng cabinet. Bukod dito, dapat bigyan ng porsiyento ang coordination sa pagitan ng mga circuit at mga protective device sa panahon ng disenyo, at maging maingat sa potensyal na interference sa pagitan ng iba't ibang bahagi.

2.2 Structural Design ng Low-Voltage Distribution Cabinets

Isinasagawa bilang halimbawa ang low-voltage distribution cabinet para sa rural grids, ang heat dissipation performance ng enclosure ay dapat bukas na isipin sa panahon ng proseso ng structural design. Sa panahon ng operasyon, ang mga factor tulad ng external sunlight, mataas na temperatura ng tag-init, at lumalaking electrical loads ay maaaring madali na humantong sa sobrang internal temperature, na maaaring makaapekto sa normal na operasyon ng mga internal components. Ang mga konsiderasyon para sa structural design ay sumusunod:

• Pagpapataas ng Heat Dissipation sa pamamagitan ng Structural Design: Sa isa na banda, habang sinisigurado ang ingress protection (IP) rating ng enclosure, maaaring mapabuti ang ventilation sa pamamagitan ng pagtaas ng inlet at outlet air openings. Sa kabilang banda, maaaring idagdag ang mga hakbang tulad ng pag-install ng meshes o baffles upang maiwasan ang pagpasok ng ulan, debris, at iba pa sa cabinet.

• Pagpili ng Components na May Mas Mataas na Ratings: Dahil ang operasyon ng mga internal electrical components ay malaki ang naapektuhan ng temperatura, ang pagpili ng mga component na may ratings na lumampas sa aktwal na operating parameters ay maaaring mabawasan ang negatibong epekto ng mataas na internal temperature rise.

• Pagtiyak ng Rasyonal na Layout ng Mga Internal Component: Inaasal ang iba't ibang operating parameters at mga katangian ng mga component sa loob ng cabinet, ang mga component na nag-generate ng malaking init o may mataas na cooling requirements ay dapat unahin sa layout.

Kapag natukoy na ang placement ng mga internal component, maaari nang simulan ang disenyo ng wiring diagram. Sa diagram na ito, ang bawat circuit ay hinati ayon sa kanyang power source. Ang mga component sa bawat circuit ay inaayos mula kaliwa hanggang kanan ayon sa aktwal na sequence ng koneksyon, habang ang mga row ay inaayos mula tuldok hanggang ilalim ayon sa sequence ng operasyon. Bukod dito, dapat magbigay ng angkop na text labels para sa bawat circuit sa diagram. Ang basic requirements para sa electrical design at installation ng low-voltage distribution cabinets ay ipinapakita sa Table 1.

Table 1 Basic Requirements para sa Electrical Design at Installation ng Low-Voltage Distribution Cabinets

2.3 Pagpili ng Component para sa Distribution Cabinets

Ang mga component para sa low-voltage distribution cabinets ay pangunahing kasama ang iba't ibang bahagi tulad ng mga electrical parameter display instruments, secondary measurement instruments, at switching devices. Bilang halimbawa, ang low-voltage circuit breaker sa isang praktikal na cabinet: ang mga surface-mounted cabinets ay pangkalahatan ay may mas mahusay na heat dissipation, samantalang ang mga recessed cabinets, dahil sa limitadong air circulation, ay mas mahirap para sa heat dissipation. Sa mga recessed installations, ang internal temperature ay maaaring tumaas nang malaki dahil sa impluwensiya ng circuit breaker. Kaya, ang operating temperature ng circuit breaker sa loob ng recessed cabinet ay karaniwang mas mataas kaysa sa ambient temperature. Bilang resulta, sa panahon ng disenyo ng ganitong uri ng low-voltage cabinet, ang mga designer ay dapat tumingin sa data na ibinigay ng manufacturer tungkol sa temperature rise at current ng breaker, bukas na isipin ang impact ng ambient temperature at ng paraan ng installation ng enclosure sa operating current ng circuit breaker, at gawin ang angkop na corrections sa kanyang rated current value.

Bukod dito, sa panahon ng pag-install ng mga display at control elements sa exterior ng cabinet, dapat sundin ang mga prinsipyo tulad ng "orderly arrangement, reliability, safety, and ease of operation." Samantalang, siguruhin ang tight connections at cleanliness sa lahat ng busbar joints at connection points. Para sa disenyo at installation ng secondary wiring sa loob ng cabinet, mahalaga ang proper identification ng mga component at wires. Ang standardized at tidy installation ay dapat gawin ang function, routing, at hierarchy ng mga internal component at wires na malinaw sa isang tingin, na nagpapadali sa susunod na operasyon at routine maintenance ng low-voltage distribution cabinet.

3 Summary

Bilang patuloy na tumataas ang antas ng automation ng mga modernong low-voltage distribution cabinets, ang kanilang mga function at structures ay naging mas komplikado. Kaya, sa aktwal na proseso ng disenyo, dapat bigyan ng pansin ang lahat ng yugto, kasama ang load analysis, pagpili ng component, at pag-formulate ng mga measure ng proteksyon. Mahalaga na lubusang maintindihan ang mga karaniwang isyu at ang kanilang ugat na sanhi sa mga low-voltage distribution cabinets upang epektibong mapataas ang antas ng electrical design.