Проектування нових типів розподільчих шаф
У сучасній електротехніці розподільні шафи та розподільні коробки служать "нервовими центрами" для розподілу та керування електроенергією. Якість їхнього проектування безпосередньо визначає безпеку, надійність та ефективність всього системи живлення. Зі зростанням складності потреб у живленні та підвищенням рівня інтелектуальності, проектування розподільного обладнання перетворилося з просто "розташування електричних компонентів" на комплексну інженерну задачу, яка об'єднує структурну механіку, електромагнітну сумісність, термічне управління, взаємодію людини з машинами та інтелектуальне керування. Ця стаття розглядає стратегії оптимізації проектування високовольтних/низьковольтних розподільних шаф та розподільних коробок з точки зору проектування.
I. Високовольтні/низьковольтні розподільні шафи: Оптимізація системного проектування
Високовольтні/низьковольтні розподільні шафи є ключовим обладнанням у розподільних камерах. Їх проектування має забезпечити оптимальний баланс між надійністю, практичністю та економічністю.
Конструктивне проектування: Модульність та Обслуговування
Дизайн з виводними секціями (наприклад, KYN28): Це зараз найпоширеніший дизайн високої надійності. Ключові компоненти, такі як автомати, монтується на виводних "секціях" або "платформах", що дозволяє безпечне обслуговування при відключенні живлення. Дизайн повинен точно враховувати рівність доріжок та поверхні, щоб забезпечити плавний рух платформи. Амортизація вібрацій досягається за допомогою прокладання матів з ізоляційної гуми, що відображає координацію між конструктивним проектуванням та будівництвом.
Просторова розташування та Розділення: Шафи, такі як KYN28, використовують металеві перегородки, щоб розділити шафу на окремі секції (наприклад, камеру кабелів, камеру платформ, камеру шин, камеру приладів), досягаючи функціонального зонування та електричної ізоляції, що ефективно запобігає поширенню аварій. Розташування повинно бути точно спроектоване на основі розмірів компонентів, вимог до теплообміну та електричних безпечної відстані.
Низьковольтний дизайн з виводними секціями (наприклад, GCS, MNS): Ці низьковольтні шафи використовують виводні секції, значно покращуючи ефективність обслуговування. Дизайн повинен враховувати механічне взаємозамкнення секцій, міцність рейок та надійність з'єднань, щоб забезпечити стабільні електричні з'єднання незважаючи на часті підключення/відключення.
Вибір Компонентів та Проектування Функцій Захисту
Стратегія захисту: Серцевиною дизайну є налаштування функцій захисту. Предохранители є дешевими, але підходять лише для захисту від коротких замикань і потребують заміни. Вакуумні автомати або автомати SF6, однак, забезпечують комплексний захист від перевантаження та коротких замикань, є повторно використовуваними, що робить їх предпочтительним вибором для складних навантажень. Вибір компонентів захисту повинен базуватися на характеристиках навантаження (наприклад, двигуни, освітлення, електронне обладнання).
Інтеграція інтелектуальних систем: Традиційні системи захисту на базі реле є складними та мають високий рівень аварій. Сучасна тенденція проектування полягає в інтеграції інтелектуальних багатофункціональних релейних захисних пристроїв. Ці пристрої об'єднують функції вимірювання, захисту, керування та зв'язку в одному модулі, спрощують вторинні контури, покращують надійність системи та надають інтерфейси для майбутнього з'єднання з системами управління енергією (EMS) або системами автоматизації будівель (BAS).
Економічне та Практичне Проектування
Торговельна компромісна позиція між вітчизняними та імпортними шафами: Вітчизняні шафи (наприклад, GCS) пропонують середні ціни та зручний послепродажний сервіс, але часто мають більшу фізичну площину. Імпортні шафи (наприклад, ABB's MNS) мають передові технології та компактний розмір, але мають вищу вартість та можуть мати довгіший цикл ремонту. Проектувальники повинні зробити комплексний вибір на основі бюджету проекту, простору розподільної камери та можливостей обслуговування.
Параметричне проектування: Точне обчислення максимальної номінальної потужності головної шини та короткочасної стійкості до струму є важливим. На основі цих обчислень, необхідно вибрати відповідні специфікації шини та клас захисту шафи (IP), щоб забезпечити безпечну роботу навіть при максимальних навантаженнях.
II. Розподільні коробки: Проектування з орієнтацією на деталі та інновації
Як кінцеві точки розподілу електроенергії, проектування розподільних коробок більше зосереджується на зручності встановлення, адаптації до середовища та досвіді користувача.
Проектування методу встановлення
Монтаж на поверхню проти вбудованого монтажу: Дизайн розподільних коробок для монтажу на поверхню (наприклад, за допомогою кутових стальных кронштейнів або металевих розширителів) повинен враховувати несучість стіни та точне розташування кріплення. Вбудовані розподільні коробки вимагають тісної координації з будівництвом, щоб забезпечити точні розміри та рівність випереджено виготовлених відкритих отворів, а також запобігти забрудненню коробки під час наступного оштукатурювання, що вимагає дуже точних конструкторських креслень.
Інноваційне проектування конструкції та матеріалів
Приклад патентованого дизайну:
Міцність та стабільність: Додавання піднятіх ребер зсередини дверей та відповідних канавок на рамі дверей створює структуру, подібну до "шипу-гребеня" при закритті, значно підвищуючи жорсткість дверей та загальну стабільність, вирішуючи типову проблему деформації традиційних металевих дверей.
Дизайн зниження шуму: Внутрішні стіни включають шар з алюмінієвої піни з круглими отворами. Алюмінієва піна — це легкий, пористий матеріал, чиї внутрішні мікроотвори перетворюють звукові хвилі на тепло, ефективно поглинаючи та елімінуючи шум від роботи, створюючи тишіше середовище.
Енергоефективність та точне керування: Внутрішня інтеграція фільтруючих компенсаційних контурів (фільтрація гармонік + корекція коефіцієнта мощності) не тільки елімінує гармоніки мережі, але й покращує коефіцієнт мощності, прямо зменшуючи втрати лінії. Одночасно, незалежні контури вимірювання струму та напруги надають точні дані про споживання енергії системою, сприяючи подальшому аналізу та оптимізації енергоефективності.
Безпека та проектування обслуговування
Ізоляція та тестування: Дизайн повинен включаювати процедуру тестування ізоляції. Після встановлення повинно бути використано 500V мегомметр (тестер ізоляційного опору) для тестування опору ізоляції між фазами, фазою до землі, фазою до нейтралі тощо, забезпечуючи відповідність стандартам. Це є фундаментальним для забезпечення безпеки персоналу та обладнання.
Дизайн тепловідведення: В задню панель вбудовані жалюзі для тепловідведення, але це повинно бути узгоджене з дизайном зниження шуму. Цей патентований дизайн ефективно використовує поглинання звуку алюмінієвою піною, дозволяючи вентиляційні відкриття без значного витоку шуму, розумно вирішуючи конфлікт між тепловідведенням та зниженням шуму.
