ข้อกำหนดด้านการออกแบบโครงสร้างและประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของสวิตช์เกียร์แบบลิ้นชัก
ข้อกำหนดด้านการออกแบบโครงสร้างและประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของสวิตช์เกียร์แบบลิ้นชัก
ข้อกำหนดด้านการออกแบบโครงสร้างและประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของสวิตช์เกียร์แบบลิ้นชัก
การออกแบบโครงสร้างโดยรวมของสวิตช์เกียร์แรงดันต่ำเกี่ยวข้องกับข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพทางไฟฟ้าสี่ด้าน:
1. การประสานการเป็นฉนวน
2. ประสิทธิภาพความเสถียรทางความร้อนแบบพลศาสตร์
3. ปรับปรุงความสามารถในการป้องกันอาร์คที่เกิดจากความผิดพลาด
4. การเพิ่มอุณหภูมิ
① การเสริมสร้างประสิทธิภาพการเป็นฉนวนของอุปกรณ์ช่วยปรับปรุงความสามารถโดยรวมในการทนต่อแรงดันไฟฟ้าเกิน
การประสานการเป็นฉนวนของสวิตช์เกียร์แบบลิ้นชักถูกกำหนดโดยปัจจัยต่างๆ เช่น สภาพแวดล้อมในการทำงาน สถานที่ติดตั้งในระบบจ่ายไฟ (หมวดหมู่แรงดันเกิน) และประสิทธิภาพของวัสดุฉนวน ซึ่งกำหนดระยะห่างทางไฟฟ้าขั้นต่ำและระยะห่างการไหลของไฟฟ้า การจำแนกประเภทของวัสดุฉนวนแบ่งออกเป็นสี่ประเภทตามช่วงค่าของดัชนีการติดตามเปรียบเทียบ (CTI) ของวัสดุ: หมวด I 600≤CTI; II 400≤CTI<600; III 175≤CTI<400E; IV 100≤CTI<175E มีส่วนประกอบฉนวนหลายอย่างในตู้ลิ้นชักแรงดันต่ำ เช่น ฉนวน, ขาเบส, และแผงฟังก์ชันที่ทำจากพลาสติกวิศวกรรมโพลีคาร์บอเนต รวมถึงตัวเชื่อมต่อรอง ซึ่งทั้งหมดนี้มีผลต่อประสิทธิภาพการเป็นฉนวนโดยรวมของตู้ สถิติแสดงให้เห็นว่าประมาณ 50% ของอุบัติเหตุในผลิตภัณฑ์ไฟฟ้าในประเทศจีนเกิดจากระบบฉนวน แน่นอนว่าหากเลือกส่วนประกอบฉนวนอย่างเหมาะสมและตรงตามข้อกำหนดคุณภาพในระหว่างการทำงานปกติของระบบ ประสิทธิภาพทางไฟฟ้าของพวกเขายังคงสามารถตอบสนองความต้องการได้อย่างเต็มที่ เนื่องจากระดับแรงดันไม่สูง หากอยู่ภายใต้ระดับมลพิษที่ 4 การเลือกวัสดุฉนวนควรเป็นการพิจารณาที่สำคัญ เช่น การใช้ฉนวนสำหรับขาเบสหลักภายในตู้ที่มีประสิทธิภาพเกินมาตรฐานในด้านระยะห่างการไหลของไฟฟ้าและระยะห่างทางไฟฟ้า และการใช้ส่วนประกอบฉนวนที่มีค่า CTI สูง.
② ประสิทธิภาพความเสถียรทางความร้อนแบบพลศาสตร์ของตู้เป็นสิ่งที่ลูกค้าพิจารณาเป็นอันดับแรก โดยเฉพาะในสภาวะกระแสไฟฟ้าสูง ความต้องการด้านความแข็งแรงของโครงสร้างสำหรับตู้มีความสูงมาก ในกรณีที่เกิดการลัดวงจร ตู้ควรมีความสามารถในการทนต่อกระแสลัดวงจร ในฐานะที่เป็นนักออกแบบตู้แรงดันต่ำ สิ่งที่ต้องพิจารณาเป็นอันดับแรกคือวิธีการยึดและการวางขาเบสหลักแนวนอน ตัวอย่างเช่น ในโรงไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่มีหน่วย 300MW กระแสไฟฟ้าสายเข้าต่ำมักจะมากกว่า 4000A และตามข้อกำหนดกระบวนการ ขาเบสหลักคือ 3X3 (100x10) อย่างไรก็ตาม ในทางปฏิบัติ นี่ไม่ใช่วิธีที่เลือก โดยทั่วไปจะพิจารณาการจัดเรียงแบบเฟสเดียวที่มีสองชั้น โดยแต่ละชั้นมีขาเบส 80x10 สองตัว และใช้ขาเบสที่มีฉนวนพิเศษในการยึด การออกแบบโครงสร้างนี้ช่วยกระจายผลกระทบของกระแสลัดวงจรต่อตู้อย่างมาก ทำให้ความสามารถโดยรวมของตู้ในการทนต่อกระแสลัดวงจรเพิ่มขึ้นอย่างมาก การเสริมสร้างแรงกดที่จุดเชื่อมต่อของสลักเกลียวและการรับประกันแรงบิดและมุมของการเชื่อมต่อสลักเกลียวยังสามารถต้านทานผลกระทบของกระแสลัดวงจรได้.
③ เพื่อปรับปรุงความสามารถในการป้องกันอาร์คที่เกิดจากความผิดพลาดของอุปกรณ์ แผ่นโลหะมักถูกใช้เพื่อการแยกและมาตรการป้องกันภายในโครงสร้าง โดยการฉนวนตัวนำที่มีชีวิต การเพิ่มช่องระบายความดัน และอุปกรณ์ตรวจจับอาร์ค.
มีปัจจัยหลายประการที่ส่งผลต่อการเกิดอาร์คที่เกิดจากความผิดพลาด ซึ่งจะไม่ถูกกล่าวถึงที่นี่ IEC 4397-1 กำหนดวัตถุประสงค์ของการป้องกันอาร์ค โดยกำหนดให้: ① ป้องกันการเข้าถึงส่วนที่อันตรายของหน่วยฟังก์ชันที่อยู่ติดกัน; ② ป้องกันวัตถุแปลกปลอมที่เป็นของแข็งจากการเข้าสู่หน่วยที่อยู่ติดกันจากหน่วยหนึ่งของอุปกรณ์ทั้งหมด; ③ ให้ระดับการป้องกันบุคคลที่สูงที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ เพื่อจุดประสงค์นี้ ห้องฟังก์ชันของตู้จะถูกแยกอย่างเข้มงวด แบ่งออกเป็นห้องหน่วยฟังก์ชัน ห้องขาเบส (ห้องขาเบสแนวนอนและแนวตั้ง) และห้องสายเคเบิล ซึ่งไม่เพียงแต่ป้องกันการแพร่กระจายของอุบัติเหตุ แต่ยังอำนวยความสะดวกในการบำรุงรักษาแบบมีชีวิต นี่เป็นแง่มุมที่เป็นเอกลักษณ์ของการออกแบบโครงสร้างของตู้ลิ้นชักแรงดันต่ำ ซึ่งมุ่งหวังที่จะจำกัดการเกิดอาร์ค รวมถึงความเข้มและระยะเวลาของมัน.
เพื่อป้องกันอาร์คที่เกิดจากความผิดพลาดในสวิตช์เกียร์ไม่ให้เป็นอันตรายต่อบุคลากรใกล้เคียง อุปกรณ์ระบายความดันจะถูกเพิ่มที่ด้านบนของตู้ เมื่ออาร์คเกิดขึ้น ความดันที่เกิดขึ้นจะบังคับให้อุปกรณ์ระบายความดันเปิดออก โดยการชี้นำก๊าซร้อนขึ้นไปที่ด้านบนของตู้ เพื่อให้แน่ใจว่าความปลอดภัยของบุคลากร ฟังก์ชันการป้องกันอาร์คแบบพาสซีฟนี้เป็นมาตรการที่ดำเนินการหลังจากเกิดอาร์คขึ้น โดยหลักแล้วเพื่อปกป้องความปลอดภัยส่วนบุคคล แต่เป็นส่วนสำคัญของการออกแบบโครงสร้างของตู้ นอกจากนี้ยังควรกล่าวถึงว่าการพัฒนาสวิตช์เกียร์แรงดันต่ำที่สมบูรณ์พร้อมการป้องกันอาร์คและการตรวจสอบผ่าน IEC-1641 "แนวทางการทดสอบอาร์คฟอลต์ของสวิตช์เกียร์และอุปกรณ์ควบคุมแรงดันต่ำที่ปิด" เป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่ง.
④ การเพิ่มอุณหภูมิของสวิตช์เกียร์แบบลิ้นชักยังเป็นตัวบ่งชี้ที่สำคัญในการประเมินการออกแบบโครงสร้างของตู้ การเพิ่มอุณหภูมิภายในตู้เกี่ยวข้องกับพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ขนาดของเปลือก รูปแบบการติดตั้งของเปลือก ว่ามีช่องระบายอากาศและขนาดของช่องหรือไม่ จำนวนพาร์ติชันแนวนอนภายใน การสูญเสียที่มีประสิทธิภาพของส่วนประกอบ และจำนวนหน่วยลิ้นชัก ในฐานะผู้ผลิต เมื่อการออกแบบผลิตภัณฑ์เสร็จสิ้นแล้ว จะไม่สามารถเปลี่ยนพารามิเตอร์ต่างๆ ในแบบร่างได้ ในกระบวนการออกแบบจริง บางครั้งลูกค้าหรือสถาบันออกแบบ เพื่อประหยัดพื้นที่และจำนวนอุปกรณ์ ได้มีการติดตั้งจำนวนลิ้นชักมากเกินไป แม้ว่าการติดตั้งจะเสร็จสิ้น แต่การเพิ่มอุณหภูมิของตู้มักถูกมองข้าม โดยเฉพาะในฤดูร้อน หากห้องจ่ายไฟมีการระบายอากาศไม่ดี การเพิ่มอุณหภูมิภายในตู้สามารถสูงเกินไปในระหว่างการใช้งาน ส่งผลให้เกิดความเสียหายต่ออุปกรณ์และการแตกหักของฉนวน ส่งผลให้เกิดอุบัติเหตุลัดวงจร สิ่งนี้ควรดึงดูดความสนใจของนักออกแบบของเรา และจำเป็นต้องยกประเด็นนี้กับอีกฝ่าย.
การออกแบบช่องระบายอากาศด้านบนและด้านล่างไม่เพียงแต่ต้องตอบสนองความต้องการการเพิ่มอุณหภูมิ แต่ยังต้องพิจารณาว่าระดับการป้องกันเพียงพอหรือไม่ สำหรับตู้ IP54 ควรพิจารณาปัจจัยการลดระดับอย่างเต็มที่ มิฉะนั้นจะทำให้เกิดการเพิ่มอุณหภูมิสูงเกินไปได้ง่าย นอกจากนี้ บริษัทควรทำการทดสอบการเพิ่มอุณหภูมิเป็นประจำเพื่อให้ได้ข้อมูลที่เพียงพอและทำการปรับปรุงและปรับเปลี่ยนโครงสร้างภายในของตู้ตามความจำเป็น.
ข่าวเพิ่มเติม