Hvilke komponenter utgjør designet av mediumspennings ringnett distribusjonsskåp?

Som en ekspert som har vært dypt engasjert i feltet for kraftsystemdesign i mange år, har jeg alltid ført med meg teknologisk utvikling og anvendelsespraksis for mediumspans ringhovedfordelingsutstyr. Som et sentralt elektrisk enhet i det sekundære fordelingsleddet av kraftsystemet, er designet og ytelsen til slikt utstyr direkte relatert til sikker og stabil drift av kraftforsyningsnettverket. Følgende er en profesjonal analyse av de viktigste designtrekkene for ringhovedfordelingsutstyr, kombinert med bransjestandarder og ingeniørpraksis.

1. Helhetlig designteknikk og arkitekturplanlegging

Designet av ringhovedfordelingsbrytere må strengt overholde driftskravene for kraftsystemet og nasjonale standarder. Det bør fokusere på bruksområder, kontrollobjekter og egenskapene til sentrale elektriske komponenter for å bygge et funksjonelt enhetssystem. Hovedbryterne konfigureres hovedsakelig som sparker og lastbrytere, og noen få bruker kombinerte elektriske apparater. Under designet prioriteres “lastbryter + sikring” kombinasjonen—denne typen krets har en kompleks struktur og kan tjene som referanse for bestemmelse av den generelle strukturen, oppsettet og de ytre dimensjonene til utstyret. Andre kretser, som rene lastbryterkretser, bør gjenbruke sitt modne design så mye som mulig for å oppnå standardisering og universell bruk.

Basert på denne grunnlaget, deriveres flere typer skap: lastbryterskap, kombinerte elektriske apparatsskap, sparker, flerkretsskap, osv. Designet av primærledningskretsen må systematisk vurdere tre kjerneelementer: strømforingsevne, elektrisk tålmodighet og varmeavgiivningseffektivitet:

• Komponentoppsett: Bruk lukkingselektrisk kraft på smidig måte for å sikre at bevegelige kontakter ikke trekkes ut under dynamiske og termiske stabilitetsprøver, og oppnå samordning av mekanisk og elektrisk ytelse.

• Busbarvalg: Pass nøyaktig runde eller flate busbarer etter strømforingsevnen, kontroller strømtettheten rimelig, og balanser strømforing og varmeavgiivning.

• Elektrisk koblingsoptimalisering: Dynamiske og statiske kontakter, glidende/faste forbindelser må sikre lav kontaktmotstand. Når ulike metallledere kobles sammen, brukes prosesser som tinplating og sølvbelag for å undertrykke elektrokjemisk korrosjon og eliminere risiko for kontaktfeil.

Designet av kammer følger prinsippet om “sikkerhet først, prosessanpassning, og enkel vedlikehold”: beskyttelsesnivået er ikke lavere enn IP3X, partisjonsmateriale (metall/ikke-metall) velges etter behov, og trykkavlastningsenheter og feilbuebegrensningstiltak konfigureres—ved interne feilbuer kan høytrykksgass slippe ut gjennom avlastningskanalen for å sikre sikkerheten for utstyr og personell.

2. Flertydig vurdering av isolasjonsstrukturdesign

Brytere må standholde maksimal driftsspenning og kortvarig overspenning (atmosfæriske og interne overspenninger) over lengre tid. Isolasjonsdesignet må inkludere faktorer som miljøtilpasning, materiavalg, strukturoptimalisering og prosesskontroll:

(1) Elektrisk feltsoptimalisering og isolasjonssammenheng

Formen på ledere påvirker direkte elektrisk feltdistribusjon innenfor skapet. I designet skal rundede kobberbjelker, runde stangbusbarer, og formene på dynamiske og statiske kontaktseter, interne ledere og støtteelektroder optimaliseres for å eliminere spisse punkter og kanter, slik at elektrisk felt blir mer jevnt. Med hjelp av endelemetanalysesoftware (som ANSYS Maxwell) kan svake isolasjonslenker bli nøyaktig lokalisert. Gjennom justering av oppsett og strukturoptimalisering (som bruk av skjermingsteknologi) kan elektrisk felt uniformeres, maksimal feltstyrke reduseres, og isolasjonssikkerhet forbedres.

(2) Anvendelseslogikk for flere isolasjonsmedier

• Luftisolasjon: For sammensatt isolasjon med luft som hovedkropp, må standardenes elektriske klaring og krypingavstand strengt følges i designet for å balansere isolasjonsytelse og kompakthet av utstyr.

• Gasisolasjon: Gasisolerte skap bruker ofte SF₆, N₂, tørt komprimert luft eller blandingsegasser som isolasjonsmedium (i lavtrykkspannet). Selv om gasspressingen ikke er høy, er tett design avgjørende—det må legges merke til komponentendringer i gassen på grunn av permeering under langvarig drift (som luftinfiltrering og isolasjongassutløps). For gassfylte kammer uten buedownsprodukt, må fuktinnholdet kontrolleres nøyaktig: når nominell trykk ≤ 0,05MPa, skal det være ≤ 2000μL/L; når > 0,05MPa, beregnes tillatte verdier for fuktinnhold ifølge mettet vannsvingtrykk ved -10°C.

• Grrensesnitt og fast isolasjon: Når faste isolasjonsdeler settes sammen, brukes elastiske materialer som silikonkautsjuk for å eliminere luftgapper og forbedre grensesnittisolasjon (relatert til overflatepress, slipp og kontaktlengde). Ved å bruke materialer som epoksid og silikonkautsjuk til gjøting og vulkanisering av høyspenningskomponenter, og dekke dem med en jord/semiledigende lag, kan sikkerhetsnivået betydelig forbedres, utstyrs volum reduseres, og oppsettet forenkles.

3. Nøyaktig design av mekanisk overføring og låsesystem

Mekanisk overføring dekker lenker som sparker, skilleknapper, jordingskruer og dørslås. Designet må optimaliseres fra aspekter som prinsipp, oppsett, krefter (trykk/stramming), spennvidde, overføringsforhold, slagvinkel og mekanisk effektivitet: forenkle strukturen, reduser antall deler, og senk driftskreft, oppnå “rimelig kraftbelastning, pålitelig overføring, stabil drift, og enkel vedlikehold”.

“Fem-forsvar” låsing er kjernen for å sikre driftssikkerhet—mekanisk låsing er foretrukket (bestående av heveler, koblinger, skyver, etc. for å danne en lås, med klare prosedyrer, intuitive og pålitelige); hvis komponentene er langt unna hverandre eller mekanisk låsing er vanskelig å implementere, brukes elektrisk låsing som supplement; intelligente skap kan叠加智能柜的微机软件编程联锁（与机械联锁配合使用）以构建多层次的安全保护系统。 抱歉，最后一句翻译时出现了错误。以下是正确的挪威语翻译：

“Fem-forsvar” låsing er kjernen for å sikre driftssikkerhet—mekanisk låsing er foretrukket (bestående av heveler, koblinger, skyver, etc. for å danne en lås, med klare prosedyrer, intuitive og pålitelige); hvis komponentene er langt unna hverandre eller mekanisk låsing er vanskelig å implementere, brukes elektrisk låsing som supplement; intelligente skap kan叠加智能柜的微机软件编程联锁（与机械联锁配合使用）以构建多层次的安全保护系统。 再次更正：

“Fem-forsvar” låsing er kjernen for å sikre driftssikkerhet—mekanisk låsing er foretrukket (bestående av heveler, koblinger, skyver, etc. for å danne en lås, med klare prosedyrer, intuitive og pålitelige); hvis komponentene er langt unna hverandre eller mekanisk låsing er vanskelig å implementere, brukes elektrisk låsing som supplement; intelligente skap kan superponere mikrobaseret programvarelåsing (brukt sammen med mekanisk låsing) for å bygge et flernivåsikkerhetsbeskyttelsessystem.

4. Oppbygging av et pålitelig jordingsystem

Jordingsystemet må dekke de doble kravene om “driftssikkerhet” og “feilutholdelighet”:

• Under vedlikehold kan jordingskruen pålitelig jorde hovedkretsen ifølge reglene.

• Bunnsammenhengen av skallet er utstyrt med jordingsledere og terminaler som er egnet for feilsituasjoner, og skapene er koblet sammen med ledere, med en dedikert krets mellom jordingskruen og jordingslederen.

• Jordingsledere, koblingskretser og forbindelser mellom skap må standholde nominell kortvarig/pikketoleransstrøm.

• Rammen, deksel, dør, partisjon og andre komponenter er elektrisk sammenhengende for å sikre jordingsforbindelsen til funksjonelle enheter.

• DC-spenningsfall fra ethvert punkt på metalldele av skallet til jordingslederen gjennom 30A er ≤ 3V, for å sikre effektiviteten av jordingen.

5. Teknologisk utvikling og utviklingsretning

Med transformasjonen av kraftnett og kabler under bakken, itererer flerkretsfordelingsenheter raskt mot “miniaturisering, modulering og automatisering”, noe som driver innovativ utvikling av SF₆ og sammensatt isolasjonsteknologi samt høyytelseskomponenter. Fremover er det nødvendig å fokusere på produksjonsprosessoppgraderinger (som presisjonshåndtering og integrert emballering), optimalisering av kabelforbindelser, iterering av strømbegrensende sikringer, forskning og utvikling av små driftsmekanismer, og innovasjon av hjelpekomponenter, for å forbedre design- og produksjonsnivået for inlandsringhovedfordelingsutstyr. Utvikling av en ny generasjon ringhovedskap med “full arbeidsforholdstilpasning, vedlikeholdsfrigjort, høy pålitelighet og miniaturisering” for å muliggjøre fordelingautomatisering vil bli en nøkkeldireksjon for bransjebrudd.