蓄電池企業(yè)中低壓配電柜的選用

一、低壓配電柜的發(fā)展變化

1、大容量

近年來，蓄電池企業(yè)不斷擴張，相繼出現(xiàn)了一批大型工廠，這些工廠的特點是引進國內外先進設備增多，自動化水平不斷提高，大多數(shù)企業(yè)開始實現(xiàn)連續(xù)性生產，對供電質量要求逐年提高。與此同時，低壓配電變壓器容量也在不斷增加，變壓器單機容量達到2000KVA甚至更大，這就要求低壓配電柜的容量向大型化方向發(fā)展。

2、智能化

為更合理的利用與節(jié)約電能，減少人工檢測的誤差，低壓配電柜正逐步采用電源管理系統(tǒng)軟件，由計算機對其實行集中監(jiān)控，采集數(shù)據(jù)(電流、電壓、功率因數(shù)等)、波型分析、通訊對話，保證系統(tǒng)始終處于最佳運行狀態(tài)。

3、小型化

土地資源不斷減少，對企業(yè)來說如何節(jié)約用地，已成為企業(yè)的專項任務，這就要求變電所面積減少到最小，而供電容量則相應要求提高。為此，現(xiàn)代低壓配電柜均采用絕緣母線和塑料夾緊件，以減少絕緣距離，有利于其外型尺寸的減小

4、防護等級的提高

低壓配電柜的應用范圍在不斷擴大，防護等級也越來越高，尤其是蓄電池企業(yè)的防腐蝕問題，因此，就要求裝置的防護等級不斷完善，所以抽屜柜、密封柜日趨增多。防護等級也已提升至IP54或更高。

5、高分斷

低壓配電柜的分斷能力是以主母線的分斷能力作為衡量裝置的分斷水平。

近年來，隨著變壓器單機容量的不斷增大，裝置的分斷水平將達到100KA甚至更大。

6、安全性

為了保護操作人員人身與設備的安全，一般低壓配電柜要求：盡可能采用隱蔽式接線方式，柜內開關與柜門之間設置機械聯(lián)鎖。

7、耐熱性

在蓄電池企業(yè)中，尤其是夏季充電車間、焊接車間、澆鑄車間等一些高溫環(huán)境，要求在100℃的環(huán)境溫度條件下，低壓配電柜仍能堅持供電。

8、可靠性

為了保證供電的連續(xù)陛，特別是蓄電池企業(yè)的球磨車間、和膏車間高，一般都設置市電與自備電，這就要求控制柜的開關必須有機械聯(lián)鎖。

二、對低壓柜中元器件的要求

針對上述蓄電池企業(yè)中低壓配電柜的不斷發(fā)展變化，必然會對低壓柜中各種主要電器元件提出新的要求。

1、基本要求

1．1使用的環(huán)境溫度上限提高。

1．2外型尺寸小型化。

1．3安裝尺寸模數(shù)化，安裝方式多元化。

1．4功能模塊化，組裝積木化，以利于功能增減和縮短維修時間。

2、對斷路器的要求

2．1高分斷能力，分斷能力達~60-100KA。

2．2具有三段保護和接地保護，不平衡負載顯示。

2．3要求有記憶功能，能自動記錄操作。

3、對交流接觸器的要求

3．1提高耐高溫的能力，在+55~C一+600℃的環(huán)境溫度下，接觸器應有可靠的動作特性

3．2研制帶USB接口的接觸器，滿足低壓配電柜未來智能化需要。

3．3具有多種功能模塊：附加輔助觸頭模塊、延時模塊、機械聯(lián)鎖模塊、線圈抑制過電壓模塊、線圈交直流兩用模塊，帶電體的外露部分有絕緣護套。模塊能適應各種電流規(guī)格的需要，能采用積木式安裝，又不改變接觸器本體的結構與安裝尺寸。

3．4耐受過載電流的能力和分斷能力要提高，例如澆鑄設備、充電機等，因為熔斷器或斷路器的分斷總有一個過程，比如0．15，在此時間內不僅要求接觸器有足夠的動熱穩(wěn)定性，而且還要求接觸器能分斷一定倍數(shù)的故障電流，例如達到3O倍左右。

4、對熱繼電器的要求

4．1具有三相平衡，不平衡過載及斷相保護功能。

4．2有手動、自動復位功能和脫扣顯示功能。

4．3限制自身熱耗，以降低低壓配電柜的溫升；

4．4控制觸頭應為電氣上可分開的一常開一常閉。

三、對策

從20世紀8O年代開始，我國隨工程項目引進了國外不同類型的低壓開關柜，至9o年代國外公司將他們的低壓成套設備在我國進行獨資或合資生產，這些國外先進技術和裝備不斷進入我國。我們不難發(fā)現(xiàn)，國內在柜體的設計、設備的故障電弧防護能力、加工工藝、開關設備的智能化等方面都有了較大的突破，進入90年代后．我國各大公司在低壓供電系統(tǒng)積極開展智能化的低壓開關和智能化的低壓成套開關設備的研究。

1、尺寸小型化

在保證安全可靠的前提下，元件尺寸本身的小型化除了考慮材料的介電性能外，要考慮電壓參數(shù)的問題：

1．1額定工作電壓

按IEC947-1“低壓可關設備及控制設備第一部分總則”的規(guī)定，元件的額定工作電壓要滿足要求，否則就限制了元件的使用范圍。

1．2額定絕緣電壓

低壓配電柜系統(tǒng)的絕緣水平由系統(tǒng)的瞬時過電壓決定低壓配電柜的絕緣配合是建立在瞬時過電壓被限制在規(guī)定的沖擊耐受電壓優(yōu)先系數(shù)的基礎上的，因此，元件用于低壓配電柜系統(tǒng)的條件為：a、電器的額定絕緣電壓應高于或等于電源系統(tǒng)的額定電壓；b、電器的額定沖擊耐受電壓應等于或高于電源系統(tǒng)的額定沖擊耐受電壓，c、電器產生的瞬時過電壓應低于或等于電源系統(tǒng)的額定沖擊耐受電壓。

1．3安全距離

電器在分斷時的飛弧距離越小越有利于尺寸的小型化。框架斷路器不但外型尺寸小，而且飛弧距離越小。大型斷路器還要在對地的金屬件上設置絕緣安全板，減少外觀尺寸。對于交流接觸器理論和實踐都證明，柵片滅弧比縱縫滅弧小，因為在電弧回路中串人了柵片電阻，起到了限流作用，同時柵片磁場對外逸電弧有約束作用，減小了飛弧距離。

2、選用系數(shù)

電器元件要根據(jù)環(huán)境溫度、負載級別、工作制等使用條件，提出相應的選用系數(shù)。

3、功能棋塊與安裝的設計

低壓電器功能的擴展主要在于功能模塊化，即設計各種功能模塊，模塊通用性強，并且采用積木式安裝到本體上去，盡量不用或少用緊固件，主張采用機械接口、裝拆方便，又不改變本體的安裝尺寸。‘

四、結束語

隨著經濟的發(fā)展，技術的進步，安全可靠的需要，作為分配與控制電能使用的低壓配電柜，無論從功能到結構上都在不斷發(fā)展。這就要求電器設備制造企業(yè)加快改進步伐，努力使產品適應市場、適應蓄電池企業(yè)的高速發(fā)展。