低压配电柜设计创新应用分析与探讨

发表时间:2021/8/26   来源:《工程管理前沿》2021年第3月第9期   作者:古正法
[导读] 本文阐述了低压配电柜的特点
        古正法
        广东中兴电器开关股份有限公司
        摘要:本文阐述了低压配电柜的特点,并对低压配电柜的创新设计应用进行分析与探讨,以供同仁参考。
关键词:低压配电柜;特点;创新设计

一、前言
        配电柜作为一种常见的电气设备,在电力设施的施工建设中具有重要的作用,在电力供应中,配电柜的作用不可忽视,通过配电柜能够实现更为合理的电力分配,对电路的管理也更加的方便,同时能够起到电路保护的作用。在配电柜的应用中,低压智能配电柜是一种应用的比较普遍的配电设备,对该种配电柜进行优化设计,对于提升电力系统的稳定性,促进配电柜行业的发展具有重要的意义。

二、低压标准配电柜特点
        低压标准配电柜是电力系统中最为关键的组成部分,其对电力事业的发展和进步有着直接的影响。目前,我国低压标准配电柜主要以MNS、GCS、GCK等几种类型为主,其在应用性能上要高于传统配电设备很多倍,不仅有着紧凑的结构框架,可以占用较少的安装空间,而且其回路布置成本极为经济,整体设计也比较标准化、便捷化,有着很高的应用价值。同时配电柜的外壳设计采用了铁板折弯制作,其框架设计十分合理和全面,有着三个不同的功能区域,即装置区域、母线区域和电缆区域,可以全面的保护配电系统,使其安全性和可靠性达到相应的规范标准,为人们的日常生活和生产带来极大的便利。

三、合理选择电器导体,确保设计应用效果
        在进行低压标准配电柜设计工作时,相关工作人员一定要提高对具体电器和导体选择的重视度,全面保证电器导体的质量,使其具有较高的安全性,这样才能从根本上提升低压标准配电柜的运行效果,然而在实际选择电器导体过程中,必须要遵循以下几方面内容。首先在选择配电柜电器元件时,要确保其电压、电流、额定频率符合相关设计要求,尤其是对电器的标称参数和回路参数的管理,必须保证两者的协调性和统一性,这样可以有效避免两者出现矛盾。另外在选择电器过程中,还要综合自身发展的特殊性要求去选取,如:回路设计要求,因为在电器回路运行中,经常发生线路短路的现象,所以只有确保电器的热稳定性能,才能提高回路运行的安全,避免短路情况的发生。此外,在选择导体材料时要检测其横截面大小及材质质量的完整,看这些因素是否符合配电柜的运行需求。其次要结合实际安装条件来选择导体,确保材料温度的均衡,以防出现高温状况而影响到配电柜的运行安全。

四、低压配电柜持续性供电设计
        在特殊供配电系统的运行中,当电流过大或故障时,采用常规的断电处理往往会造成极大的损失,所以针对于特殊系统,人们要求低压配电柜具有可持续性供电设计,并确保在常规的接地、荷载过大等故障情况下,依然可以实现不间断的供电。在持续性供电设计中,设计者需要在低压配电柜中设置一个专用的隔离变压器,构成一个加强的回路阻抗,若该特殊供配电系统电源端未设置接地导体,那么当单相接地等故障发生时,线路内部也基本不会发生电弧等危险,因此不需要立刻切断电源来进行处理,避免了供电中断问题。

此外,设计者还要将系统回路的对地电容减少,缩减分支回路数量和线路长度,并保障绝缘防护的可靠性,实现回路绝缘阻抗的提高,以便于特殊供配电系统故障的发生几率,深入优化供电的可持续性,同时,设计者还可以基于PLC,来实现两路选择性输入设计,将其中通过变压器的线路设为优先引路,并将另一路设计成从UPS输入端进入,当一个线路发生故障,系统就自动切换到第二条线路中,增强系统稳定性。
五、低压配电线路的保护设计
        在低压标准配电柜中,涵盖着很多复杂的配电线路,其线路质量对于整个设备的运行效果有着至关重要的作用,严重者还会危及到人们的生命财产安全。因此相关工作人员一定要加大对线路保护处理工作的重视度,从全局角度出发,彻底将每条线路的保护措施做到最好,为提高配电柜的应用效果提供可靠的保障。首先要将保护工作彻底落实到每一条线路的设计上,制定相应的保护措施,使整体配电线路都得到良好的保护,尤其是对经常发生短路、断电、超负载等线路的保护,必须采用绝缘效果好、防腐防潮性能强的保护材料,这样才能最大化保证配电线路的运行质量。其次在实际保护过程中,相关工作人员必须遵循国家指定的规范管理制度来实施,对于一些特殊设备,如:电动机设备和电焊机设备,要运用特殊的设计保护方案,确保其使用性能不受任何影响,充分体现配电线路保护设计工作的科学性和实效性。

六、低压配电柜断路器设计
        断路器作为低压配电柜中重要的电能分配设施,起到了降低异步电动机启动频率的作用,可以有效保护电动机、线路等特殊配电系统内部结构,因此,设计者应当结合配电系统的特殊情况,来合理设计断路器,提高低压配电柜的设计效果。在设计中,设计者应当将断路器的分断能力设置在最小短路电流以上,并且基于厂家提供的联级表,借助级联技术,将上下级的断路器连接在一起,强化其分断能力,使其能够满足特殊配电系统的电能分断需求。在额定电流设计中,设计者需要综合考虑上下级的断路器情况,并且将额定电流设计在下级断路器额定电流值以上。此外,设计者还要基于低压配电柜的实际设计需求,合理选择断路器的电磁脱扣,使其脱扣特性能够满足特殊供配电系统的运行要求,保障设计方案的落实效果。
 
七、低压配电柜温度检测系统设计
        在对电源开关柜内部进行加热电气设计时,因为各个不同的开关电气加热元件在实际使用工作中,受热的剧烈程度不同,所以,国家工业相关主管部门已经对开启相关柜内部组件的相关升温速度做了明确要求,也许这就是说在开关柜内部的各个相关组件的内部相关温升必须至少要比该相关组件的国家相关技术标准规定要求低,针对那些能够被接触及检测到的组件外壳与开关盖板,其温升要不得小于或或等于20k,在具有额定电流以及工作频率的一定前提下,主供电回路的各个相关温升要严格遵守国家相关标准规定和技术要求。要正确想对温升做好隔热处理,就要从以下几个主要方面进行入手:在设计制造时,要对采用温升开关柜的具体产品制造安装工艺进行加强,比如在温升母线与其搭配的接面上面进行镀银或者也就是进行烫金镀锡;在安装设计时,要注意防止温升产生电磁涡流振动现象或者也就是如果采用的金属材料不导磁;如果采用电流比较大,就要考虑增设一个风冷控制装置。

八、结语
        综上所述,对低压智能配电柜进行优化设计,是产业升级转型的客观需求,也是推动配电柜行业发展的重要动力。在整体设计的各个环节中非常需要充分考虑到一些多方面的影响因素,尤其多的是设计要充分考虑涉及到配电设备的实际功能应用性和场景,以及整体设计的人工成本,在整体设计的整个过程中还非常需要十分注重新技与科技的有机融合,保证整体设计方案的一定科学性,合理性,同时还要注重电器导体的选择、配电设备的布置、配电线路的设计保护及配电线路敷设工作等环节的质量,真正提高整体运行设备的流畅、安全效果,以优秀的设计带动行业的发展。

参考文献:
[1]杨世亮,柴娜,柳俊岗.基于智能配变终端的低压配电网智能运检体系构建研究[J].科技风,2020(05):187.
[2]肖新华,黄明烨,宋志强.基于智能配变终端的低压配电网智能运检体系构建研究[J].供用电,2019,36(06):55-61.
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