Obudowa projektowa 12-kanałowej szafy szynowej wejściowej prądu przemiennego

Cele i wymagania

Zaprojektuj szafę sterującą AC z 12-wejściami i wyjściami. Ponieważ jest to projekt poza siecią, wymaga jedynie funkcjonalności sumatora.

Zgodnie z powyższym schematem, specyfikacja szafy wynosi 5000 kVA/800 V. Całkowity prąd wpływający do szafy wynosi: 350kW * 12 / 800V / 1,732 ≈ 3031A. Średni prąd na gałąź wynosi 253A.

Obliczanie i projektowanie głównego sprzętu

Wyłączniki kompaktowe wejściowe (MCCB)

1.Ilość: 12 jednostek pasujących do topologii „12 cali”. Jeden wyłącznik na gałąź wejściową dla niezależnej ochrony, izolujący tylko wadliwą gałąź bez wpływu na inne.

Aktualna ocena: całkowity prąd wyjściowy ~3031A. Podział równo pomiędzy 12 gałęzi daje maksymalnie ~253A na gałąź. Wybrano wyłącznik 400 A, aby zapobiec wyłączeniu przeciążeniowemu podczas długotrwałej pracy. (Wzór: I_total=(P_total) / (√3 * V_LL) )

Bieguny: 3P (trzy-fazy). Rdzeniem systemu prądu przemiennego off{3}}jest trójfazowy obwód zasilania. Linię neutralną podłącza się oddzielnie za pomocą zacisków (nie przerywanych przez wyłącznik), co upraszcza konstrukcję i zapewnia niezawodną ochronę głównego obwodu trójfazowego-.

Zdolność wyłączania: większa lub równa 50 kA, zdolna do szybkiego przerwania szacunkowego prądu zwarciowego w pojedynczym-odgałęzieniu-(~31,5 kA) przy 800 V, zapobiegając uszkodzeniu łuku i zapewniając niezawodną izolację zwarć.

Wyłącznik obwodu wyjściowego (FCB)

1.Ilość: 1 jednostka, pasująca do topologii „1-out”. Jeden główny wyłącznik steruje łączną mocą wyjściową z 12 wejść.

2. Aktualna ocena: całkowity prąd ~ 3031A. Wybrano wyłącznik ramowy 4000 A (biorąc pod uwagę-ciągłe pełne obciążenie i nadmiarowość szyn zbiorczych/kable), obsługujący krótkotrwałe-przeciążenia i spełniający-wysokie wymagania dotyczące mocy wyjściowej.

3. Zwolnienie opóźnienia podnapięciowego:-systemy poza siecią nie obsługują sieci i są podatne na wahania napięcia. Funkcja opóźnienia zapobiega niepożądanemu wyłączeniu podczas przejściowych spadków napięcia, zapewniając stabilność zasilania.

4. Bieguny: 3-biegunowe, odpowiednie dla głównej trójfazowej szyny zbiorczej-fazowej. Przewód neutralny jest podłączony niezależnie i nie przechodzi przez główny wyłącznik, skupiając ochronę (przeciążenie,-zwarcie) na trójfazowym obwodzie głównym.

5. Zdolność wyłączania: większa lub równa 63 kA, skutecznie przerywająca szacowany całkowity prąd zwarciowy-szyny (~40 kA) z szybkim wyłączaniem i dobrym gaszeniem łuku, zapobiegając eskalacji zwarcia.

Wyłącznik obrotowy (wyłącznik)

Aktualna wartość znamionowa: odpowiada maksymalnemu prądowi strony wyjściowej wynoszącemu 3031A, aby zapobiec nagrzewaniu się podczas izolacji.

Funkcja: do konserwacji systemów-poza siecią zapewnia fizyczną,-wolną od łuku przerwę w trójfazowym obwodzie głównym-, zapewniając bardziej niezawodną izolację niż wyłącznik dla bezpieczeństwa personelu.

Bieguny: 3P, rozłączające jednocześnie wszystkie trzy fazy obwodu głównego, zgodnie z konfiguracją wyłącznika. Przewód neutralny nie wymaga izolacji (oddzielnie potwierdzany podczas konserwacji), co upraszcza obsługę i spełnia standardy bezpieczeństwa.

Urządzenie przeciwprzepięciowe prądu przemiennego (SPD)

1. Napięcie znamionowe: odpowiada napięciu znamionowemu systemu 800 V AC, aby zapobiec awarii SPD.

2.Nominalny prąd wyładowczy (In): w scenariuszach-poza siecią brakuje skoordynowanej ochrony odgromowej sieci. Musi niezależnie wytrzymywać przepięcia piorunowe. Wydajność 100 kA pokrywa wymagania dla obszarów o umiarkowanym natężeniu oświetlenia, pochłaniających energię pioruna.

3. Bieguny: 4-biegunowe (trzy-fazy + przewód neutralny). Chociaż wyłączniki są 3-biegunowe, linia neutralna nadal wymaga ochrony przeciwprzepięciowej, aby zapobiec uszkodzeniu sprzętu w wyniku przepięcia piorunowego na neutralnym, zapewniając kompleksową ochronę obwodu.

3. Wybór sprzętu i zestawienie materiałów (BOM)

W oparciu o specyfikacje systemu (5000 kVA/800 V AC, 12 wejść 1 wyjścia, 253 A na odgałęzienie, łącznie 3031 A) wybierz odpowiedni sprzęt.

Obudowa szafki

Wymiary: szerokość 1000 mm, głębokość 1000 mm, wysokość 2200 mm, musi pomieścić 12 wyłączników wejściowych, 1 duży wyłącznik wyjściowy, szyny zbiorcze, przekładniki prądowe itp. Szerokość, głębokość i wysokość muszą uwzględniać rozmieszczenie komponentów, przestrzeń chłodzącą i poprowadzenie kabli.

Materiał: metal zapewniający wysoką wytrzymałość mechaniczną, odporność na korozję i uderzenia w środowisku zewnętrznym, odpowiedni do potencjalnej instalacji na zewnątrz-scenariuszy poza siecią.

Stopień ochrony: IP54 dla ochrony przed kurzem i wodą, zapobiegający wnikaniu, które mogłoby spowodować zwarcia-wysokiego napięcia, zapewniając bezpieczeństwo pracy na zewnątrz.

Podsumowanie wyboru sprzętu (tabela)

4.Rysunki

Schemat blokowy okablowania

Schemat elektryczny

Schemat modelu