Düşük Gerilim Dağıtım Kabinlerinin Elektriksel Tasarımı Üzerine Tartışma

Modern düşük gerilim dağıtım dolapları çoğunlukla iki bölümden oluşur: panel ve kaplama. Dolap panelinin kurulumu sırasında "düzenli, estetik, güvenli ve kolay bakım" ilkesine uyulmalıdır. Dolaplar malzeme (örneğin, ahşap, çelik) ve kurulum yöntemi (örneğin, yüzey montajlı, içeriye yerleştirilmiş) temelinde sınıflandırılabilir. Çin elektrik endüstrisinin sürekli gelişmesiyle birlikte, düşük gerilim dağıtım dolaplarının otomasyon düzeyi ve güvenilirliği için gereksinimler sürekli artmaktadır.

1 Modern Düşük Gerilim Dağıtım Dolabı Tasarımının ve Fonksiyonunun Kısa Açıklaması

Modern düşük gerilim dağıtım dolabı, elektrik şebekesi ile son kullanıcıları birbirine bağlayan kritik bir bağlantı noktasıdır. İşletimsel esnekliği ve güvenilirliği, elektrik sağlamanın kalitesini artırmak için önemlidir. Bu dolaplar, şebeke güç sağlamanın esnekliğini etkili bir şekilde artırır ve arızalardan kaynaklanan kesinti sürelerini azaltır. Geleneksel dolaplardan farklı olarak, modern dolaplar giderek daha yüksek otomasyon ve bilgileşme düzeylerine sahiptir. Genel özellikleri arasında, besleme yükünün etkili bir şekilde bölünmesi, hedefe yönelik reaktif güç kompansasyonu, güç sistemi işletim parametrelerinin gerçek zamanlı izlenmesi ve kapsamlı koruma fonksiyonları gibi avantajlar bulunmaktadır. Bu avantajlar, dağıtım ağının güvenilirliğini ve güç kalitesini önemli ölçüde iyileştirir, şebeke operasyonları sırasında voltaj ve güç faktörü gibi parametreleri optimize eder. Ayrıca, gelişmiş kontrol sistem tasarımı sayesinde aşırı voltaj, aşırı akım ve harmonikler gibi anormal durumlara karşı etkili koruma sağlarken, aynı zamanda mükemmel dinamik yanıt yeteneğine de sahiptirler.

2 Belirli Tasarım Ana Noktalarının Analizi

2.1 Düşük Gerilim Dağıtım Dolaplarının Devre Tasarımı

Modern düşük gerilim dağıtım dolaplarının devre tasarımı, elektrik şematik çizimlerinin tasarımı ve iletkenlerin seçilmesini içerir. Bu konuda dikkat edilmesi gerekenler aşağıdaki gibidir:

• Elektrik Şematiklerinin Tasarımı: Elektrik şeması, düşük gerilim dağıtım dolabı tasarımının en temel unsurlarından biridir. Tasarım sürecinde, tasarımcılar yük özelliklerini, büyüklüğünü ve besleme devrelerinin özelliklerini kapsamlı bir şekilde göz önünde bulundurmalıdır. Örneğin, her devre için iletkenlerin kesit alanı, türü, malzemesi ve koruma cihazlarının performansı, yük derecesi ve kısa devre akımı gibi faktörlere dayanarak belirlenmelidir. Ayrıca, dolaptaki tüm yüklerin aynı anda nominal güçte çalışması olası olmadığından, dolabın maksimum güç talebi, gerçek yük özelliklerine göre belirlenmelidir.

• İletken Seçimi:  Pratik uygulama gereksinimlerine ve malzeme özelliklerine bağlı olarak, modern düşük gerilim dağıtım dolaplarındaki ana hatlar çoğunlukla bakır veya alüminyumdan yapılmaktadır. İletken seçimi sırasında, tasarımcıların iletkenlerin taşımaya elverişliliği üzerinde cilt etkisi ve yakınlık etkisinin (belirli AC güç kaynağına özgü) tamamen hesaba katılmasını gerektirir. Aynı zamanda, dolap devrelerinin ısı verimliliğini ve kablolama düzenlemesine dikkat edilmelidir. Ayrıca, tasarım sırasında devreler ve koruma cihazları arasındaki koordinasyona özen gösterilmeli, farklı parçalar arasındaki potansiyel interferans dikkatle düşünülmelidir.

2.2 Düşük Gerilim Dağıtım Dolaplarının Yapısal Tasarımı

Rural şebekeler için düşük gerilim dağıtım dolabı örneğini ele alacak olursak, yapısal tasarım sürecinde kaplamanın ısı verimliliği tamamen dikkate alınmalıdır. İşlem sırasında dış güneş, yaz aylarındaki yüksek sıcaklıklar ve artan elektrik yükleri, iç sıcaklığın aşırı olmasına neden olabilir ve bu da iç bileşenlerin normal işlemesini etkileyebilir. Yapısal tasarım için dikkat edilmesi gerekenler şunlardır:

• Yapısal Tasarım Aracılığıyla Isı Verimliliğini Artırma: Bir yandan, kaplama giriş koruması (IP) derecesini sağlayarak, hava giriş ve çıkış açıklarını artırarak havalandırma iyileştirilebilir. Diğer yandan, yağmur, çöp vb. girmesini önlemek için ağ veya bariyer eklemek gibi önlemler alınabilir.

• Daha Yüksek Dereceli Bileşenlerin Seçimi: İç elektrik bileşenlerinin işlemesi, sıcaklıkta büyük ölçüde etkilendiğinden, gerçek işlem parametrelerini aşan derecelerde bileşenlerin seçilmesi, yüksek iç sıcaklık artışının olumsuz etkilerini azaltabilir.

• İç Bileşenlerin Mantıklı Düzenlemesi: Dolap içindeki bileşenlerin farklı işlem parametrelerini ve özelliklerini göz önünde bulundurarak, önemli miktarda ısı üreten veya yüksek soğutma gereksinimine sahip olan bileşenlerin yerleşiminde öncelik verilmelidir.

İç bileşenlerin yerleşimi belirlendikten sonra, kablosal çizimin tasarımı başlayabilir. Bu çizimde, her devre güç kaynağına göre bölünür. Her devre içindeki bileşenler, gerçek bağlantı sırasına göre soldan sağa, satırlar ise işlem sırasına göre yukarıdan aşağıya düzenlenir. Ayrıca, çizimde her devre için uygun metin etiketleri sağlanmalıdır. Düşük gerilim dağıtım dolaplarının elektriksel tasarım ve kurulumunun temel gereksinimleri Tablo 1'de gösterilmiştir.

Tablo 1 Düşük Gerilim Dağıtım Dolaplarının Elektriksel Tasarım ve Kurulumunun Temel Gereksinimleri

2.3 Dağıtım Dolapları İçin Bileşen Seçimi

Düşük gerilim dağıtım dolapları için bileşenler genellikle çeşitli parçaları içerir, örneğin elektrik parametre gösterge aletleri, ikincil ölçüm aletleri ve anahtarlama cihazları. Pratik bir dolaptaki düşük gerilim devre kesicisini örnek olarak ele alalım: yüzey montajlı dolaplar genellikle daha iyi ısı verimliliğe sahiptir, ancak içeriye yerleştirilmiş dolaplar, sınırlı hava dolaşımı nedeniyle ısı verimliliği açısından daha az uygun olabilir. İçeriye yerleştirilmiş kurulumlarda, devre kesicinin etkisiyle iç sıcaklık önemli ölçüde artabilir. Bu nedenle, bu tür düşük gerilim dolaplarının tasarımında, tasarımcılar devre kesicinin sıcaklık yükselişi ve akım verilerine üretici tarafından sağlanan verilere başvurmalı, çevresel sıcaklık ve kaplama kurulum yönteminin devre kesicinin çalışma akımına etkisini tam olarak değerlendirmeli ve onun nominal akım değerine uygun düzeltmeler yapmalıdır.

Ayrıca, dolap dışındaki gösterge ve kontrol elemanlarının kurulumu sırasında, "düzenli düzenleme, güvenilirlik, güvenlik ve kullanımı kolaylık" gibi ilkeler takip edilmelidir. Aynı zamanda, tüm ana hat bağlantı noktaları ve bağlantı noktalarında sıkı bağlantı ve temizlik sağlanması gerekir. Dolap içindeki ikincil kablosalın tasarım ve kurulumu için, bileşenlerin ve kabloların doğru tanımlanması önemlidir. Standartlaştırılmış ve düzenli kurulum, iç bileşenlerin ve kabloların işlevini, yönlendirmesini ve hiyerarşisini tek bir bakışta açıkça gösterecektir, böylece düşük gerilim dağıtım dolabının sonraki işlemlerini ve rutin bakımı kolaylaştırır.

3 Özet

Modern düşük gerilim dağıtım dolaplarının otomasyon düzeyi arttıkça, fonksiyonları ve yapıları giderek daha karmaşık hale gelmektedir. Bu nedenle, gerçek tasarım sürecinde, yük analizi, bileşen seçimi ve koruma önlemleri formülasyonu dahil olmak üzere tüm aşamalar dikkate alınmalıdır. Düşük gerilim dağıtım dolaplarında yaygın sorunları ve kök nedenlerini derinlemesine anlamak, elektrik tasarım düzeyini etkili bir şekilde artırmak için önemlidir.