Дизайн на нов тип електрически разпределителни шкафове
В съвременната електротехника, разпределителните шкафове и кутии служат като „нервни центрове“ за разпределение и управление на електроенергията. Качеството на техния дизайн директно определя безопасността, надеждността и икономичността на цялата система за доставка на електроенергия. С все по-сложни изисквания за енергия и повишена интелигентност, дизайнът на разпределителната апаратура е преминал от просто „настаняване на електрически компоненти“ към комплексна системна инженерна задача, интегрираща структурна механика, електромагнитна съвместимост, термално управление, човек-машина взаимодействие и интелигентно управление. Тази статия ще разгледа стратегии за оптимизиране на дизайна на високо- и нисковолтови разпределителни шкафове и кутии от перспективата на проектирането.
I. Високо- и нисковолтови разпределителни шкафове: Оптимизация на системния дизайн
Високо- и нисковолтовите разпределителни шкафове са основната апаратура в разпределителните помещения. Их дизайн трябва да постигне оптимално равновесие между надеждност, практичност и икономичност.
Структурен дизайн: Модуларност и обслужваемост
Дизайн с теглещи се части (например KYN28): Това е настоящата主流设计，通过将断路器等关键组件安装在可抽出的“抽屉”或“小车”上，实现了安全的“停电维护”。设计必须精确考虑轨道和地面平整度，以确保小车平稳移动。通过铺设绝缘橡胶垫实现减振，反映了结构设计与土建施工之间的协调。
Пространствено разположение и разделение: Шкафове като KYN28 използват метални разделители, за да разделят шкафа на отделни секции (например, кабелна камера, камера за теглещи се части, магистрална камера, инструментална секция), постигайки функционално зониране и електрическа изолация, което ефективно предотвратява разпространението на дефекти. Разположението трябва да бъде точно проектирано, като се имат предвид размерите на компонентите, изискванията за охлаждане и електрическите сигурносни разстояния.
Нисковолтов дизай с теглещи се части (например GCS, MNS): Тези нисковолтови шкафове използват теглещи се модули, значително подобрявайки ефективността на поддръжката. Дизайнът трябва да има предвид механичното заключване на теглещите се части, устойчивостта на релсите и надеждността на конекторите, за да се осигури стабилна електрическа връзка, дори при често свличане и включване.
Избор на компоненти и дизайн на защитни функции
Стратегия за защита: Ядрото на дизайна е в конфигурирането на защитни функции. Предохранителите са евтини, но са подходящи само за защита при късо замыкание и изискват замяна. Вакуумните или SF6 предпазни устройства обаче предоставят пълна защита при прекомерно бреме и късо замыкание и могат да се използват многократно, правейки ги предпочитания избор за сложни бремена. Изборът на защитни компоненти трябва да се основава на характеристиките на бремето (например, двигатели, осветление, електронно оборудване).
Интеграция на интелигентни системи: Традиционните системи за защита, базирани на реле, са сложни и имат високи показатели на откази. Съвременният тренд в дизайна е да се интегрират интелигентни многофункционални защитни реле. Тези устройства комбинират функции за измерване, защита, управление и комуникация в един блок, опростявайки вторичните вериги, подобрявайки надеждността на системата и предлагайки интерфейси за бъдещо свързване с системи за управление на енергията (EMS) или системи за автоматизация на сгради (BAS).
Икономически и практически дизайн
Баланс между домашни и импортни продукти: Домашните шкафове (например GCS) предлагат умерени цени и удобни услуги след продажбата, но често имат по-голям физически обем. Импортните шкафове (например ABB's MNS) разполагат с напредналата технология и компактен размер, но идват с по-високи разходи и потенциално по-дълги периоди за ремонт. Проектьорите трябва да направят обща избор, основавайки се на бюджета на проекта, пространството на разпределителната зала и способностите за поддръжка.
Параметричен дизайн: Точно изчисление на максималния номинален ток на главната магистрала и краткосрочната издържливост на тока е необходимо. На основата на тези изчисления, трябва да бъдат избрани подходящи спецификации на магистралата и степента на защита (IP) на шкафа, за да се осигури безопасна работа дори при високи бремена.
II. Разпределителни кутии: Дизайн, фокусиран на детайлите и иновациите
Като крайни точки на разпределението на електроенергия, дизайна на разпределителните кутии се фокусира повече върху удобството за инсталиране, адаптивността към околната среда и потребителския опит.
Дизайн на метода за инсталиране
Повърхностно vs. вплътно инсталиране: Дизайнът на повърхностно инсталирани разпределителни кутии (например, използвайки ъглови стойки или метални разширяващи болтове) трябва да има предвид капацитета за носене на стената и точното местоположение на фиксиращите точки. Вплътно инсталираните разпределителни кутии изискват тясно съгласуване с гражданската конструкция, за да се гарантират точни размери и нивела на предварително формирани отвори, и да се предотврати загрязнението на кутията при последващо штукатурене, изисквайки високо точни проектирани чертежи.
Структурни и материални иновации в дизайна
Пример за патентен дизайн:
Сила и стабилност: Добавянето на издигнати ребра вътре във вратата и съответстващи желобки в рамката на вратата създава „шипов-и-дупки“ структура, когато вратата е затворена, значително увеличавайки жесткостта на вратата и общата стабилност, решавайки общата проблема на деформацията на традиционните метални врати.
Дизайн за намаляване на шума: Вътрешните стени интегрират слой от алуминиев пяна с кръгли дупки. Алуминиевата пяна е лек, порест материал, чиито вътрешни микропори преобразуват звуковите вълни в топлина, ефективно абсорбирайки и елиминирайки операционния шум, създавайки по-тиха среда.
Енергийна ефективност и точен контрол: Вътрешната интеграция на филтриращи компенсиращи вериги (фильтрация на хармоники + корекция на фактора на мощност) не само елиминира сетовите хармоники, но и подобрява фактора на мощност, директно намалявайки загубите в линията. Едновременно с това, независими вериги за детектиране на ток и напрежение предоставят точни данни за енергийното потребление на системата, облекчавайки последващата анализа и оптимизация на енергийната ефективност.
Дизайн за безопасност и поддръжка
Изолация и тестове: Дизайнът трябва да включва процедура за изолационни тестове. След инсталирането, трябва да се използва 500V мегер (измервател на изолационно съпротивление) за проверка на изолационното съпротивление между фази, фаза-земя, фаза-нейтрал, и т.н., за да се уверим, че съответства на стандарти. Това е фундаментално за осигуряване на безопасността на персонала и оборудването.
Дизайн за охлаждане: Жалюзи са интегрирани в задната панел за охлаждане, но това трябва да се координира с дизайна за намаляване на шума. Този патентен дизайн ефективно използва ефективната алуминиева пяна за абсорбция на звука, позволявайки вентилационни отвори без значителна утечка на шум, умело решавайки конфликта между охлаждането и намаляването на шума.
