Τι πρέπει να λαμβάνεται υπόψη στον σχεδιασμό χαμηλής τάσης πυλωνικών ανατριχιαστών;

Dyson

Πεδίο: Ηλεκτρικά Πρότυπα

China

Οι χαμηλής τάσης πυλώνα-εγκατεστημένοι αποσβεστές είναι κρίσιμα προστατικά και ελεγχικά συστήματα στα ηλεκτρικά δίκτυα, τα οποία το σχεδιασμός και λειτουργία τους επηρεάζουν άμεσα την ασφάλεια και αξιοπιστία του συστήματος. Ο σχεδιασμός τους πρέπει να αντιμετωπίζει ολοκληρωμένα την προσαρμοστικότητα στο περιβάλλον, τη συντονισμένη επιλογή ηλεκτρικών παραμέτρων και την επιλογή μηχανισμών ενεργοποίησης, για να εξασφαλίσει σταθερή λειτουργία σε διάφορες συνθήκες. Κατά τη λειτουργία, η αυστηρή τήρηση πρωτοκόλλων ασφαλείας, τακτική συντήρηση και σωστή χειρισμός εξαιρετικών περιστάσεων είναι βασικά για την πρόληψη ατυχημάτων λόγω λανθασμένης λειτουργίας. Αυτό το άρθρο παρέχει συστηματικά τα βασικά αρχήματα σχεδιασμού και πρότυπα λειτουργίας για χαμηλής τάσης πυλώνα-εγκατεστημένους αποσβεστές, παρέχοντας επαγγελματική καθοδήγηση στο προσωπικό μηχανικών.

1. Σχεδιαστικές θεωρήσεις για χαμηλής τάσης πυλώνα-εγκατεστημένους αποσβεστές

Ο σχεδιασμός των χαμηλής τάσης πυλώνα-εγκατεστημένων αποσβεστών πρέπει να αντέχει σε αυστηρά εξωτερικά περιβάλλοντα ενώ πληροί τις απαιτήσεις προστασίας και ελέγχου.

1.1 Προσαρμοστικότητα στο περιβάλλον

Ως εξωτερικά εγκατεστημένο εξοπλισμό, αυτοί οι αποσβεστές πρέπει να αντέχουν τις κυμαίνονται της θερμοκρασίας, την υγρασία, την θαλασσινή ομίχλη, και την μηχανική δόνηση. Σύμφωνα με το GB/T 2423.17, πρέπει να περάσουν από έλεγχο ουδέτερης αλατόμιστης (Βαθμός 5) για 72 ώρες, κατάλληλο για ακτοκοίταση ή βιομηχανικές περιοχές, με Βαθμός Ρύπανσης 3 για αντίσταση σε ηλεκτρική ρύπανση ή κόντρα. Για υψηλές υψομέτριες (>2000m), οι παράμετροι απομόνωσης και θερμοκρασίας πρέπει να προσαρμοστούν σύμφωνα με το GB/T 20645-2021 (ο όριο αύξησης της θερμοκρασίας μειώνεται κατά 1% ανά 100m, απαιτείται μείωση της ισχύος πάνω από 4000m).

Για χαμηλές θερμοκρασίες, πρέπει να εξασφαλίζεται λειτουργία στα -40°C και αποθήκευση στα -55°C, με αξιόπιστη λειτουργία του μηχανισμού ενεργοποίησης. Η αντοχή στα άκτινα UV απαιτεί επιφανειακές επενδύσεις όπως βερνίκι πολυαμίδα (γωνία επαφής >90°) ή PVDF (αντοχή σε γήρανση από UV ≥ Βαθμός 8). Η σφράγιση του κλειστού χώρου πρέπει να συμμορφώνεται με τα πρότυπα IP54/55 για να αποτραπεί η κατάρρευση της απομόνωσης.

1.2 Συντονισμός ηλεκτρικών παραμέτρων

Η ακριβής υπολογισμός του ρεύματος κατά σύντομην και η σωστή επιλογή παραμέτρων είναι βασικές. Το ρεύμα κατά σύντομην πρέπει να υπολογίζεται με την απόλυτη μέθοδο, λαμβάνοντας υπόψη τα ρεύματα κατά σύντομην τριφασικά, δίφασικα και μονοφασικά σε γη. Το αρχικό τριφασικό ρεύμα κατά σύντομην υπολογίζεται ως:

όπου είναι η νομική τάση, και , είναι ο συνολικός αντίστατης και η αντίδραση του κύκλου κατά σύντομην. Η νομική ικανότητα κατά σύντομην του αποσβεστή (Ics) δεν πρέπει να είναι λιγότερη από το μέγιστο τριφασικό ρεύμα κατά σύντομην. Η επαλήθευση της ευαισθησίας απαιτεί το ελάχιστο ρεύμα κατά σύντομην στο τέλος της γραμμής να είναι τουλάχιστον 1,3 φορές το άμεσο ή σύντομο ρεύμα παραβίασης: .

Για προστασία από υπερφόρτωση, η μακροχρόνια ρύθμιση πρέπει να ικανοποιεί , όπου είναι η συνεχής ικανότητα ρεύματος του καταναλωτή και $I_{c}$ είναι το υπολογισμένο ρεύμα φόρτου. Για προστασία από κατά σύντομην, η άμεση ρύθμιση πρέπει να είναι ≥1.2 φορές το πλήρες ρεύμα έναρξης του μεγαλύτερου μοτέρ (π.χ., 20–35 φορές το νομικό ρεύμα για κλειστά μοτέρ), ενώ η σύντομη ρύθμιση πρέπει να αποφεύγει τα προσωρινά παρακμάκια φόρτου, συνήθως ρυθμίζεται σε 1.2 φορές (το μέγιστο ρεύμα έναρξης του μοτέρ + άλλα ρεύματα φόρτου).

1.3 Επιλογή μηχανισμού ενεργοποίησης

Οι μηχανισμοί με ελατήριο είναι κοινά χρησιμοποιούμενοι, απαιτούν αξιοπιστία, αντίσταση στην αναπηδητικότητα, ελεύθερη εκτόξευση και αμμούδιση. Χρονομετρικές παραμέτροι: πλαίσια αποσβεστών—κλείσιμο ≤0.2s, ανοίγμα ≤0.1s; αποσβεστές με πλαστική περίβληση—μηχανική ζωή ≥10.000 λειτουργίες (πλαίσια αποσβεστών ≥20.000). Ο μηχανισμός ενεργοποίησης πρέπει να περιλαμβάνει ανίχνευση αποθήκευσης ενέργειας και αλληλοκλείση για ασφαλή λειτουργία. Η δυναμική χαρακτηριστική απαιτεί βελτιστοποιημένη ταχύτητα και ελεγχός μετατόπισης επαφών (π.χ., σταδιακός έλεγχος για αποσβεστές σε κενό για ελάχιστη αναπηδητικότητα επαφών). Οι χαρακτηριστικές εξόδου πρέπει να ταιριάζουν με τον αποσβεστή για να εξασφαλίσουν κλείσιμο υπό συνθήκες κατά σύντομην. Σε ψυχρές περιοχές, ο ESR του καταναλωτή αυξάνεται στα -40°C, παρατείνοντας το χρόνο κλείσιμου· οι δοκιμές μεταβαλλόμενης θερμοκρασίας είναι απαραίτητες.

2. Σχεδιασμός και επιλογή προστασίας

2.1 Προστασία από υπερφόρτωση

Συνήθως υλοποιείται μέσω θερμο-μαγνητικών ή ηλεκτρονικών μονάδων παραβίασης. Οι θερμο-μαγνητικές μονάδες χρησιμοποιούν διμετάλλιες λωρίδες με αντίστροφη χρονική ιδιότητα (ο χρόνος παραβίασης αντίστροφα ανάλογος με το τετράγωνο του ρεύματος υπερφόρτωσης). Οι ηλεκτρονικές μονάδες προσφέρουν ακριβή έλεγχο, με μακροχρόνιες ρυθμίσεις που κυμαίνονται από 0.4 έως 1 φορές το νομικό ρεύμα . Οι ρυθμίσεις πρέπει να ικανοποιούν και . Ευαισθησία: , όπου $I_{kmin}$ είναι το ελάχιστο μονοφασικό ρεύμα κατά σύντομην στο τέλος της γραμμής. Για σημαντικούς φορτίες, η προστασία από υπερφόρτωση μπορεί να ενεργοποιεί συναγερμούς αντί για απόσβεση.

2.2 Προστασία από κατά σύντομην

Περιλαμβάνει σύντομη και άμεση προστασία. Η σύντομη προστασία εξασφαλίζει επιλεκτικότητα: $×$ (μέγιστο ρεύμα έναρξης μοτέρ + άλλα φορτία), με χρονικές καθυστερήσεις (0.1–0.4s) συντονισμένες με τους αποσβεστές πάνω (≥0.1–0.2s διαφορά χρόνου). Η άμεση προστασία στοχεύει σε σοβαρά σφάλματα: $×$ πλήρες ρεύμα έναρξης μοτέρ (π.χ., 12–18 φορές $I_{n}$ για μοτέρ). Για διανομικές γραμμές, οι ηλεκτρονικές μονάδες παραβίασης με καθυστερημένη άμεση προστασία είναι προτιμότερες. Επιλεκτικότητα: η σύντομη ρύθμιση πάνω ≥1.3 × η άμεση ρύθμιση κάτω, με ≥0.1–0.2s διαφορά χρόνου.

2.3 Προστασία από υψηλή τάση

Εμποδίζει την κατάρρευση εξοπλισμού λόγω υψηλής τάσης. Πεδίο παραβίασης: 35%–70% της νομικής τάσης. Οι άμεσες τύποι παραβιάζουν αμέσως αλλά μπορεί να προκαλέσουν ενοχλητικές παραβιάσεις· οι καθυστερημένες τύποι (0–5s) αγνοούν προσωρινές διακυμάνσεις, κατάλληλες για βιομηχανική χρήση. Η νομική τάση της μονάδας παραβίασης πρέπει να ταιριάζει με την τάση της γραμμής, και η λειτουργία της δεν πρέπει να επεμβαίνει σε άλλες προστάσεις. Οι καθυστερημένες τύποι (0.2–3s) είναι συνιστώμενες για βιομηχανική χρήση.

3. Επιλεκτικότητα και κατασκευή επικαταστάσεων

3.1 Ζώνες επιλεκτικότητας