Wat moet in die ontwerp van lae-spannings paalgebaseerde skakelaars opgemerk word

Laagspanningspaalmonterde skakelaars is kritieke beskermende en beheerstoestelle in kragstelsels, waarvan die ontwerp en bedryf direk die veiligheid en betroubaarheid van die stelsel beïnvloed. Die ontwerp moet omvattend rekening hou met omgewingsaanpasbaarheid, elektriese parameterkoördinering en aktuatorkeuse om stabiliteit onder verskillende toestande te verseker. Tydens bedryf is streng nalewing van veiligheidsprotokolle, gereelde instandhouding en behoorlike hanteer van uitzonderlike situasies noodsaaklik om ongelukke as gevolg van verkeerde operasie te voorkom. Hierdie artikel gee 'n sistematiese oorsig van sleutelontwerpprinsipes en bedryfsstandaarde vir laagspanningspaalmonterde skakelaars, wat professionele riglyne vir ingenieurspersoneel bied.

1. Ontwerpoorwegings vir Laagspanningspaalmonterde Skakelaars

Die ontwerp van laagspanningspaalmonterde skakelaars moet harde buite-omgewings toegestaan terwyl dit beskermings- en beheereise vervul.

1.1 Omgewingsaanpasbaarheid

As toerusting wat buite geïnstalleer word, moet hierdie skakelaars temperatuurfluktuasies, vochtigheid, soutmistkorrosie en meganiese trillinge teweeg. Volgens GB/T 2423.17, moet hulle 'n 72-uur neutrale soutspui-toets (Klasse 5) deurstaan, geskik vir kus- of industriële areas, met Vervuilingsgraad 3 om geleidende besoedeling of kondensasie te weerstaan. Vir hoë hoogtes (>2000m), moet isolasie- en temperatuurstygparameters volgens GB/T 20645-2021 aangepas word (temperatuurstyglimiet verminder met 1% per 100m toename; stroomverbruiksvermindering vereis bo 4000m).

Vir lae temperature, moet bedryf by -40°C en berging by -55°C verseker word, met betroubare aktuatorpreste. UV-bestendigheid vereis oppervlakbeslag soos poliamiedeverf (kontakshoek >90°) of PVDF (UV-verouderingsbestendigheid ≥ Klasse 8). Behuisingseglussing moet IP54/55-standaarde voldoen om isolasieverlies te voorkom.

1.2 Elektriese Parameterkoördinering

Akurate kortsluitstroomberekening en korrekte parameterkeuse is krities belangrik. Kortsluitstromme moet met die absolute metode bereken word, met inagneming van driefase, tweefase en enkele fase grondfoutstromme. Die aanvanklike driefase kortsluitstroom word soos volg bereken:

waar Un die nominale lynspanning is, en R_k, X_k die totale weerstand en reaktansie van die kortsluitlus is. Die skakelaar se gerate kortsluitbreekvermoë (Ics) moet nie minder wees as die maksimum driefase kortsluitstroom nie. Sensitiviteitsverifikasie vereis dat die minimum kortsluitstroom aan die lyn-einde ten minste 1,3 keer die oombliklike of korttyd oorbodige stroominstelling is: I_min≥1.3I_set3.

Vir oorbelastingbeskerming moet die langtyd-stroominstelling Iset1 tevrede stel I_z≥I_set1≥I_c, waar Iz die geleider se kontinue stroomdraaivermoë is en IcIc die berekende belastingsstroom is. Vir kortsluitbeskerming moet die oombliklike stroominstelling I_set3 ≥1,2 keer die volledige startstroom van die grootste motor wees (byvoorbeeld 20–35 keer die nominale stroom vir kooi-windmotors), terwyl die korttyd-instelling I_set2 tijdelike belastingspieke moet vermy, tipies ingestel op 1,2 keer (maksimum motorstartstroom + ander belastingsstromme).

1.3 Aktuatorkeuse

Vederbedryfstoestelle word algemeen gebruik, wat betroubaarheid, anti-hop, vrye-uitspring en dempingfunksies vereis. Tydparameters: raamskakelaars – sluiting ≤0,2s, opening ≤0,1s; gegose skakelaars – meganiese leeftyd ≥10 000 operasies (raamskakelaars ≥20 000). Die aktuator moet energiestoringdeteksie en interlokking insluit vir veilige bedryf. Dinamiese eienskappe vereis geoptimeerde kontakspoed en verplasingbeheer (byvoorbeeld, gestape beheer vir vakuumskakelaars om kontaktrikking te verminder). Uitvoereienskappe moet met die skakelaar ooreenstem om sluiting onder kortsluittoestande te verseker. In koueregions neem die kondensator ESR by -40°C toe, wat die sluitingstyding verleng; veranderlike temperatuurtoetse is noodsaaklik.

2. Beskermingsfunksieontwerp en Instellingskeuse

2.1 Oorbelastingbeskerming

Tipies geïmplementeer deur middel van termiek-magnetiese of elektroniese trip-eenhede. Termiek-magnetiese eenhede gebruik bimetalliese strips met inversietydkenmerke (trip-tyd inversies eweredig aan die vierkant van oorbelastingstroom). Elektroniese eenhede bied presiese beheer, met langtyd-trip-instellings Ir wat varieer van 0,4 tot 1 keer die nominale stroom In. Instellings moet In≥Ic en In≤Iz bevredig. Sensitiwiteit: Sp=I_kmin/I_op≥1.3, waar IkminIkmin die minimum enkele fase kortsluitstroom aan die lyn-einde is. Vir kritiese belastings kan oorbelastingbeskerming alarmering inplaats van tripping veroorsaak.

2.2 Kortsluitbeskerming

Sluit korttyd- en oombliklike beskerming in. Korttyd-beskerming verseker selektiwiteit: $\×$ (maksimum motorstartstroom + ander belastings), met tydvertragings (0,1–0,4s) gekoordineer met bo-opliggende skakelaars (≥0,1–0,2s tydsverskil). Oombliklike beskerming rig op ernstige foute: $\×$ volledige motorstartstroom (byvoorbeeld 12–18 keer InIn vir motore). Vir verspreidingsvoeders word elektroniese trip-eenhede met vertraagde oombliklike beskerming verkies. Selektiwiteit: bo-opliggende korttyd-instelling ≥1,3 × onderliggende oombliklike instelling, met ≥0,1–0,2s tydsverskil.

2.3 Onder-spanningsbeskerming

Voorkom toerustingbeskadiging as gevolg van spanningsval. Trip-reik: 35%–70% van die nominale spanning. Oombliklike tipes val onmiddellik af maar kan lastige afval veroorsaak; vertraagde tipes (0–5s) ignoreer tijdelike fluktuasies, geskik vir industriële gebruik. Die onder-spannings-trip-eenheid se nominale spanning moet met die lynspanning ooreenstem, en sy funksie mag nie met ander beskermings bots nie. Vertraagde tipes (0,2–3s) word vir industriële toepassings aanbeveel.

3. Selektiwiteit Koördinering en Kaskadebeskerming

3.1 Selektiwiteit Gebiede

• Gebied 1 (Isc < onderliggende Icu): Gereeld deur stroom- en tyd-gradering (byvoorbeeld, bo-opliggende $\&times;$ onderliggende Iset3Iset3, tydvertragings ≥ onderliggende + 0,1s).

• Gebied 2 (onderliggende Icu < Isc < bo-opliggende Icu): Hou rekening met stroombeperkende kenmerke of vervaardigerdata. Selektiwiteit limiet IsIs mag minder as onderliggende Icu wees (gedeeltelike selektiwiteit).

• Gebied 3 (Isc > bo-opliggende Icu): Vereis toetse; bo-opliggende kontakte mag tijdelik oop (&le;30ms) sonder afval, mits geen lasvlamming plaasvind nie.

3.2 Kaskadebeskerming

Gebruik bo-opliggende skakelaar se stroombeperkende eienskappe om lager breekvermoë onderliggende skakelaars te gebruik, wat koste verlaag. Vereis passende oombliklike instellings en vermy kritiese belastings op gekaskade sirkels. Energie-gedrewe selektiwiteit (byvoorbeeld in A-type skakelaars) kan selektiwiteit-limiete verbeter, maar verifikasie via vervaardigerdata is noodsaaklik.

3.3 Selektiwiteit Metodes

• Stroom Selektiwiteit: Bo-opliggende oombliklike instelling ≥1,3 × onderliggende.

• Tyd Selektiwiteit: Bo-opliggende korttyd-vertragings ≥ onderliggende + 0,1–0,2s.

• Energie Selektiwiteit: Gebaseer op kontakstelsel energievereistes.

• Logiese Selektiwiteit: Onderliggende foutdeteksie stuur 'n vergrendelingsignaal na bo-opliggende, wat snelle onderliggende afval moontlik maak terwyl bo-opliggende gedeeltelik toe bly—verseker "stabiliteit, akkuraatheid, spoed" beskerming.