Design av nytyp av eldistributionsskåp

I modern elteknik fungerar distributionskåp och distributionslådor som "nervcentrum" för strömfördelning och kontroll. Kvaliteten på deras design bestämmer direkt säkerheten, tillförlitligheten och kostnadseffektiviteten i hela strömförsörjningssystemet. Med allt mer komplexa strömförbrukningskrav och ökad intelligens har utformningen av distributionsutrustning utvecklats från enbart "husring av elektriska komponenter" till ett omfattande systemtekniskt arbete som integrerar strukturmekanik, elektromagnetisk kompatibilitet, termisk hantering, människo-maskinteraktion och intelligent styrning. Denna artikel kommer att utforska optimeringsdesignstrategier för högspänning/lågspänning distributionskåp och distributionslådor ur ett designperspektiv.

I. Högspänning/Lågspänning Distributionskåp: Optimering av Systemnivå Design

Högspänning/lågspänning distributionskåp är kärnutrustningen i distributionsrum. Deras design måste uppnå en optimal balans mellan tillförlitlighet, praktiskhet och ekonomi.

• Konstruktion: Modularitet och Underhållbarhet

• Låddesign/Uttagbar (t.ex. KYN28): Detta är för närvarande den mest populära högtillförlitliga designen. Genom att montera viktiga komponenter som strömavbrottsautomater på uttagbara "lådor" eller "vagnar" möjliggörs säker "underhåll under avstängd energi." Designen måste exakt överväga spår och golvplanhet för att säkerställa vagnens smidiga rörelse. Vibrationsskydd åstadkommes genom att lägga isolerande gummiunderlägg, vilket reflekterar samordningen mellan konstruktion och byggnadsarbete.

• Rumslig layout och avdelning: Kåp som KYN28 använder metallpartitioner för att dela upp kåpen i separata avdelningar (t.ex. kabelkammare, vagnskammare, busbar-kammare, instrumentkammare), vilket uppnår funktionszoning och elektrisk isolering, vilket effektivt förhindrar felpropagering. Layouten måste exakt designas baserat på komponentdimensioner, värmeavledningskrav och elektriska säkerhetsavstånd.

• Lågspänningslåddesign (t.ex. GCS, MNS): Dessa lågspänningskåp använder lådenheter, vilket betydligt förbättrar underhållseffektiviteten. Designen måste överväga lådens mekaniska låsning, rälslens styrka och kopplingarnas tillförlitlighet för att säkerställa stabila elektriska anslutningar trots frekventa anslutningar/avkopplingar.

• Komponentval och skyddsfunktionsdesign

• Skyddsstrategi: Kärnan i designen ligger i att konfigurera skyddsfunktioner. Försäkringar är billiga men passar endast för kortslutningsskydd och kräver ersättning. Vakuumströmavbrottsautomater eller SF6-strömavbrottsautomater ger däremot fullständigt överbelastningsskydd och kortslutningsskydd och är återanvändbara, vilket gör dem till det föredragna valet för komplexa laster. Valet av skyddskomponenter bör baseras på lastegenskaper (t.ex. motorer, belysning, elektronisk utrustning).

• Intelligent integration: Traditionella reläbaserade skyddssystem är komplexa och har höga felfrekvenser. Den moderna designtrenden är att integrera intelligenta multifunktionsreläer. Dessa enheter kombinerar mätning, skydd, styrning och kommunikation i en enhet, vilket förenklar sekundära kretsar, förbättrar systemets tillförlitlighet och ger gränssnitt för framtida anslutning till Energihanteringssystem (EMS) eller Byggnadsautomatiseringssystem (BAS).

• Ekonomisk och praktisk design

• Hemma vs. import: Hemmagjorda kåp (t.ex. GCS) erbjuder moderata priser och bekvämt efterförsäljningstjänst men har ofta en större fysisk fotavtryck. Importerade kåp (t.ex. ABB:s MNS) har avancerad teknologi och en kompakt storlek men medför högre kostnader och potentiellt längre reparationstider. Designers behöver göra ett omfattande val baserat på projektbudget, distributionsrummet och underhållsmöjligheter.

• Parametrisk design: Exakt beräkning av huvudbusbars maximala nominella ström och korttidshållbarhet är nödvändig. Baserat på dessa beräkningar måste lämpliga busbarspecifikationer och kåpens Ingress Protection (IP)-klass väljas för att säkerställa säker drift även vid toppbelastning.

II. Distributionslådor: Design med fokus på detalj och innovation

Som slutpunkter för strömfördelning fokuserar distributionslådors design mer på installationsbequemlighet, miljöanpassning och användarupplevelse.

• Installationsmetoddesign

• Ytmontage vs. inbyggd montage: Ytmontage av distributionslådor (t.ex. med hjälp av vinkelstål eller metallexpansionsbolagar) måste överväga väggbärighetskapacitet och exakt positionering av fastpunkt. Inbyggda distributionslådor kräver nära samarbete med byggnadsarbete för att säkerställa korrekta dimensioner och nivåer av förformerade öppningar, och för att förhindra kontamination av lådan under efterföljande putsförädling, vilket kräver mycket exakta ritningar.

• Konstruktion och materialinnovationsdesign

• Patentdesignexempel:

• Styrka och stabilitet: Att lägga till upphöjda ribbor på insidan av dörren och motsvarande kanaler i dörrramen skapar en "mortise-and-tenon"-liknande struktur när den är stängd, vilket signifikant förbättrar dörrens styvhetsgrad och den totala stabiliteten, löser det vanliga problemet med deformation i traditionella plåtdörrar.

• Bruksljudsminimering: Inre väggar inkluderar ett aluminiumskumslag med runda hål. Aluminiumskum är ett lätt, poröst material vars interna mikroporer omvandlar ljudvågor till värme, vilket effektivt absorberar och eliminerar driftsbrus, skapar en tystare miljö.

• Energieffektivitet och precist styrning: Intern integration av filterkompensationskretsar (harmonifiltering + effektfaktorkorrektion) eliminera inte bara nätets harmonier utan förbättrar också effektfaktorn, minskar direkt linjeförluster. Samtidigt ger oberoende ström- och spänningsdetekteringskretsar exakt energiförbrukningsdata för systemet, underlättar efterföljande energieffektivitetsanalys och optimering.

• Säkerhet och underhållsdesign

• Isolering och test: Designen måste inkludera en isoleringstestprocedur. Efter installation måste en 500V megger (isoleringstester) användas för att testa isoleringsmotstånd mellan faser, fas-jord, fas-noll, etc., för att säkerställa att de uppfyller standarder. Detta är grundläggande för att säkerställa personal- och utrustningssäkerhet.

• Värmespridningsdesign: Luftfläktar är inkorporerade i bakpanelen för värmespridning, men detta måste koordineras med bruksljudsminimeringsdesign. Denna patentdesign använder effektivt aluminiumskums ljuddämpning, vilket möjliggör ventilationsöppningar utan att orsaka betydande ljudläckage, löser smart konflikten mellan värmespridning och bruksljudsminimering.