Aнизковольтное распределительное устройствоОбычно относится к распределительному оборудованию, используемому в энергосистемах с напряжением переменного тока до 1000 В. Его основная функция заключается в передаче электрической энергии от трансформатора к различным конечным устройствам, таким как осветительные приборы, двигатели и системы управления. В широко используемых в Китае распределительных системах переменного тока с частотой 50 Гц номинальное напряжение низковольтных распределительных шкафов обычно составляет 380 В, а номинальные токи достигают нескольких тысяч ампер.
Проще говоря, если всю энергосистему сравнивать с системой кровообращения человека, то электростанция – это сердце, высоковольтные линии электропередачи – это артерии, а низковольтные распределительные шкафы – это капилляры, доходящие до каждого конечного потребителя. Они несут ответственность за разумное распределение пониженной мощности между каждым электрическим блоком, гарантируя, что различное электрооборудование – освещение, двигатели и т. д. – может безопасно и стабильно получать необходимую электрическую энергию. Наши распределительные устройства соответствуют соответствующим национальным и международным стандартам IEC 61439 и GB/T 7251.
Основные функции низковольтного распределительного шкафа можно свести к трем задачам: прием, распределение и защита.
Сначала он получает электрическую энергию от вышестоящей электросети (например, от низковольтной стороны трансформатора) через вводной шкаф (приемный шкаф). Затем он распределяет энергию по ответвленным цепям через главную шину (систему медных шин) и через выходные шкафы доставляет ее к оборудованию, такому как двигатели и системы освещения. На протяжении всего этого процесса устройства защиты – автоматические выключатели, предохранители, разъединители и т. д. – постоянно контролируют состояние цепи. В случае перегрузки, короткого замыкания или утечки они могут быстро отключить неисправную цепь, эффективно защищая как оборудование, так и персонал.
Кроме того, низковольтные распределительные шкафы также служат для компенсации реактивной мощности. Батареи конденсаторов (компенсационные шкафы) улучшают коэффициент мощности сети за счет автоматического переключения батарей конденсаторов, снижения потерь в линии и повышения энергоэффективности.
По способу монтажа низковольтные распределительные устройства принято разделять на два конструктивных типа: низковольтные распределительные устройства стационарного типа и низковольтные распределительные устройства выдвижного типа.
Распределительное устройство стационарного типа, такие как распределительное устройство GGD, имеют конструкцию с фиксированной панелью, в которой все электрические компоненты постоянно установлены на своих местах. Он характеризуется прочной конструкцией, низкой стоимостью и простотой обслуживания. Подходит для распределительных систем электростанций, подстанций, промышленных и горнодобывающих предприятий с номинальным током до 3150А. В корпусе используется естественная вентиляция для отвода тепла, при этом вентиляционные отверстия сверху и снизу образуют естественный путь воздушного потока.
Распределительное устройство выкатного типа(также называемое выдвижным распределительным устройством) представлено такими моделями, как GCK, GCS и MNS. Его отличительной особенностью является то, что каждый выходной блок выполнен в виде независимого выдвижного ящика. Выкатное распределительное устройство более компактно, его проще обслуживать и обеспечивает больше отходящих цепей, хотя оно, как правило, дороже. При возникновении неисправности в одной цепи для ремонта необходимо вытащить только соответствующий ящик, а запасной блок можно заменить, не прерывая электропитание, не затрагивая другие цепи. Низковольтное распределительное устройство MNS изготовлено на основе технологии, переданной от ABB (Швейцария), и обладает такими преимуществами, как компактная конструкция, высокая структурная универсальность и высокая степень модульности.
| Тип | Репрезентативные модели | Структурные характеристики | Основные преимущества | Приложения/Примечания |
| Фиксированный тип | ГГД | Фиксированная конструкция панели, все электрические компоненты неподвижно закреплены внутри шкафа. Корпус имеет вентиляционные отверстия сверху и снизу, образующие естественный путь вентиляции снизу вверх. | Прочная конструкция, низкая стоимость, простота обслуживания. | Подходит для систем распределения электроэнергии на электростанциях, подстанциях, промышленных и горнодобывающих предприятиях с номинальным рабочим током до 3150А. |
| Выдвижной тип (тип ящика) | ГСК, ГКС, МНС | Каждый отходящий контур выполнен в виде независимого выдвижного блока, который можно гибко выдвигать или вставлять. | Экономия места, простота обслуживания, несколько выходных цепей; при возникновении неисправности необходимо вытащить для ремонта только неисправный ящик, а запасной блок можно заменить без прерывания подачи электроэнергии, не затрагивая другие цепи. | Относительно более высокая стоимость. Тип MNS производится по передаче технологии компании ABB (Швейцария) и отличается компактной конструкцией, высокой структурной универсальностью и высокой степенью модульности. |
Полная система распределительного устройства низкого напряжения обычно включает в себя следующие компоненты:
Корпус:
Корпус обычно изготавливается из высококачественного холоднокатаного стального листа или нержавеющей стали, сформированного путем гибки, сварки и порошкового покрытия. Обеспечивает механическую поддержку и защиту.
Шинная система:
Шинная система НКУ включает в себя главные и ответвительные шины. Главная шина проходит через всю низковольтную распределительную панель и отвечает за сбор и распределение общего тока, в то время как ответвленные шины подают питание на каждое выходное устройство.
Распределительное устройство:
Основные внутренние компоненты этого продукта включают автоматические выключатели, разъединители, контакторы и т. д., используемые для управления и защиты. Автоматический выключатель является основным компонентом, сочетающим в себе функции переключения цепей и защиты от неисправностей.
Защитные устройства:
Устройства защиты в шкафу обычно включают тепловые реле перегрузки, предохранители и устройства защитного отключения, обеспечивающие множественную защиту от перегрузки, короткого замыкания и утечки.
Измерительные и индикаторные устройства:
Измерительные отсеки включают амперметры, вольтметры, контроллеры коэффициента мощности, световые индикаторы и т. д. для мониторинга состояния системы в реальном времени.
Компенсационное оборудование:
К этим компонентам обычно относятся батареи конденсаторов и их переключающие блоки управления, которые используются для компенсации реактивной мощности.
| Параметр | Описание/Типичные значения |
| Номинальное напряжение и частота | Обычно переменный ток 50 Гц, 380 В/400 В. |
| Номинальный ток | Максимальный ток шин составляет от нескольких сотен ампер до нескольких тысяч ампер. Например: GGD до 3150А, MNS до 6300А. |
| Номинальная включающая/отключающая способность при коротком замыкании | Уровень тока, который распределительный щит может безопасно отключить в условиях короткого замыкания, варьируется от 15 кА до 50 кА. |
| Степень защиты (код IP) | Общие рейтинги: от IP20 до IP54. Большее число = лучшая защита. IP30 типично для обычных помещений; в более суровых условиях может потребоваться IP40 или выше. |
| Условия обслуживания | Температура окружающей среды обычно от -5℃ до +40℃, высота над уровнем моря ≤2000 м, отсутствие сильной вибрации и агрессивных агрессивных газов. |
Назовем метод отбора «пятишаговым» методом отбора:
Основой выбора низковольтного распределительного устройства является подтверждение технических параметров, которым распределительное устройство должно соответствовать техническим требованиям заказчика. Сначала подтвердите номинальное напряжение системы (обычно 380/400 В переменного тока, 50 Гц) и номинальный ток. Номинальный ток следует рассчитывать на основе общей нагрузки всего электрооборудования с запасом в 15–20 % на будущее расширение. Во-вторых, способность выдерживать короткое замыкание также является важнейшим показателем безопасности. Номинальный кратковременно выдерживаемый ток (Icw) и номинальный пиковый выдерживаемый ток (Ipk) распределительного щита должны быть больше, чем максимальный предполагаемый ток короткого замыкания, который может возникнуть в системе; в противном случае в случае неисправности может произойти взрыв или пожар.
Условия окружающей среды напрямую влияют на требования к защите и срок службы низковольтных распределительных устройств, поэтому нам необходимо адаптировать различные степени защиты в зависимости от условий эксплуатации низковольтных распределительных устройств.
| Окружающая среда/Состояние | Рекомендуемая защита/требование |
| Чистые помещения (например, офисы) | IP20–IP30 обычно достаточно. |
| Общепромышленные мастерские или электротехнические помещения | IP40 для предотвращения попадания пыли. |
| Влажные или пыльные помещения (например, подвалы, химические заводы) | Необходим полностью герметичный корпус со степенью защиты IP54 или выше. |
| Наружная установка | Степень защиты не ниже IP55, с дополнительными функциями защиты от дождя и ультрафиолета. |
| Высокотемпературная среда | Требуются шкафы с превосходной конструкцией рассеивания тепла. |
| Прибрежные или агрессивные газовые зоны | Следует использовать нержавеющую сталь или антикоррозийное покрытие. |
| Высоты выше 2000 м. | Характеристики изоляции ухудшаются, поэтому необходима корректировка зазоров или подбор высотных изделий. |
Различные нагрузки требуют, чтобы низковольтные распределительные устройства имели разные функции управления и защиты. Для индуктивных нагрузок, таких как двигатели (например, вентиляторы и насосы на заводах), пусковой ток может достигать 5–7-кратного номинального значения. Цепи следует выбирать с защитой от перегрузки, потери фазы и блокировки ротора, а также с подходящими контакторами и тепловыми реле. Для резистивных нагрузок, таких как освещение, подходят низковольтные распределительные устройства фиксированного типа с простой конструкцией и высокими экономическими характеристиками. Для центров обработки данных, больниц и других мест с чрезвычайно высокими требованиями к бесперебойности электроснабжения следует использовать выкатные (выдвижные) низковольтные распределительные устройства с возможностью горячей замены, оснащенные автоматическими вводами резерва (АВР) и резервированной конструкцией. Умные здания или современные заводы лучше обслуживаются интеллектуальными распределительными устройствами, поддерживающими интеллектуальные счетчики, а также дистанционный мониторинг и управление, позволяющее подключаться к системам управления электропитанием.
Выбор должен оставить достаточно места для долгосрочной эксплуатации и будущих модификаций. Если желательна возможность быстрой замены модулей без прерывания электропитания во время неисправности, следует отдать предпочтение выкатным (выдвижным) низковольтным распределительным устройствам, поскольку их выдвижные блоки можно подключать и отключать независимо. В то же время рекомендуется зарезервировать около 20% запасных исходящих цепей от общего количества цепей для размещения дополнительного оборудования в будущем. Если бюджет позволяет и места на объекте ограничены, лучшим выбором будет низковольтное распределительное устройство выдвижного типа. Для приложений, требующих удаленного сбора данных, прогнозирования неисправностей и технического обслуживания по состоянию, следует сконфигурировать интеллектуальные выкатные распределительные устройства со шлюзами связи и программным обеспечением для мониторинга. Кроме того, необходимо учитывать наличие запасных частей и возможности поставщика послепродажного обслуживания.
Решение о выборе должно учитывать не только первоначальную цену покупки, но и стоимость жизненного цикла (LCC), включая закупку, установку, эксплуатацию, техническое обслуживание, потери из-за простоя и затраты на электроэнергию. Отечественные бренды (например, Chint, Delixi, Changshu Switchgear) обладают сильной ценовой конкурентоспособностью (стоимость ключевых компонентов часто составляет от 1/2 до 1/5 стоимости международных брендов) и предлагают быстрое обслуживание, что делает их подходящими для проектов, где экономическая эффективность имеет первостепенное значение. Международные бренды (ABB, Schneider Electric, Siemens) лидируют в технических характеристиках, имеют более продолжительное среднее время между отказами и обладают развитыми цифровыми экосистемами, что делает их идеальными для критически важных проектов с очень высокими требованиями к надежности. Слепая погоня за низкими ценами может привести к использованию листового металла низкого качества, снижению устойчивости к короткому замыканию или упрощению функций защиты, что в дальнейшем приведет к частым неисправностям и, в конечном итоге, к большим экономическим потерям. Поэтому следует выбирать оптимальное экономически эффективное решение, отвечающее требованиям безопасности и производительности.