Interner Bogentest des Zentralschaltschrankes

Der Kunde verlangt, dass ein Schrank mit einer Breite von 17,5 kV und 650 mm einen internen Lichtbogenfehlertest von 40 kA für 1 Sekunde besteht. Die Außenmaße der Schaltanlage sind: Breite: 650 mm, Tiefe: 1400 mm, Höhe: 2200 mm, Phasenabstand: 150 mm, Nennspannung: 17,5 kV, Nenn-Betriebsfrequenz-Prüfspannung: 38 kV, Nenn-Lichtbogen-Impuls-Prüfspannung: 95 kV, Nennstrom: 1250 A, Nenn-Kurzzeit-Prüfstrom: 31,5 kA, Nenn-Spitzen-Prüfstrom: 82 kA, Nenn-Interner-Lichtbogen-Niveau: IAC A-FLR, 40 kA/1 s. Der erste Vorversuch hat folgende Probleme festgestellt: 

(1) Zunächst wird die Nietmutter unter der enormen Stoßwellenkraft auseinandergerissen; 

(2) Daher neigen Lichtbögen dazu, aus den Spalten zwischen den Befestigungsbolzen der Deckplatte und der Tür zu sprühen; 

(3) Der Druckentlastungskanal im Kabelraum ist zu schmal, was zu einer schlechten Druckentlastung führt, und die Rückdeckplatte des Kabelraums wird zu stark belastet und öffnet sich; 

(4) Die SMC-Isolierplatte brennt weiterhin im Schrankinneren und erfordert einen Feuerlöscher, um das Feuer zu löschen, was dazu führt, dass der gesamte Schrank als Ausschuss verworfen wird;

(5) Gemäß den Anforderungen der IEC62271-200-Norm muss der interne Lichtbogen unter einem simulierten Dach, das 600 mm vom Schrankoberteil entfernt ist, getestet werden. Der Lichtbogen wurde direkt aus dem Schrankoberteil gespritzt und auf das simulierte Dach reflektiert, um den Füllstandsindikator anzuzünden, aber der Test ist fehlgeschlagen.

Die hauptsächlichen Maßnahmen, die ergriffen werden, um die Probleme anzugehen, die aus dem Misserfolg des Experiments entstehen, umfassen: 

(1) Vertiefen der hinteren Deckplatte, Erweitern des Druckentlastungskanals des Kabelraums, Absenken des Stromtransformators, um eine reibungslose Luftströmungsabfuhr im Kabelraum sicherzustellen; 

(2) Ersetzen von Nietmuttern durch geschweißte Mutternleisten;

(3) Der Abstand zwischen den Befestigungsbolzen der hinteren Deckplatte, dem Scharnier der vorderen Türplatte und der Bolzenschlossverriegelung wurde auf 150 mm verringert;

(4) Die Abdeckplatte und die Türplatte verwenden ein Labyrinthstrukturdesign, und zwischen der Abdeckplatte, der Türplatte und dem Schrank ist ein Dichtstreifen aufgeklebt. Die Verwendung von Wollfilz kann das Lichtbogen-Spritzen verhindern, aber der Wollfilz ist zu hart, um die Dichtheit der Türplatte nach häufigen Öffnungen und langfristigem Gebrauch zu gewährleisten, und kann die IP42-Schutzklasse und die Wasserdichtheitsanforderungen nicht erfüllen. Es ist auch nicht ästhetisch ansprechend. Nach Überprüfung kann der 5 mm dicke feuerhemmende Dichtstreifen von EMKA die IP42-Anforderungen erfüllen und den Lichtbogen-Test bestehen. Er ist auch ästhetisch ansprechend und wird sich nach langfristigem Gebrauch nicht lösen oder verformen;  

(5) Installieren Sie feuerhemmende Isolierplatten auf beiden Seiten im Kabelraum und im Schaltkammerfach, und verwenden Sie V0-Niveau feuerhemmende Materialien für Kontaktkästen, Isolatoren usw;  

(6) Am oberen Teil des Schrankes ist ein Pufferfach ausgelegt. Nach der Druckentlastung tritt es zunächst in das Pufferfach ein und reduziert den Druck schnell durch das gemeinsame Fach mehrerer Schränke. Dann wird es durch das Druckentlastungsloch oben entlastet. Die Flammentemperatur und der Gasdruck werden stark reduziert, und der Pegelindikator wird nicht entzünden.

Das obige Entwurfschema hat erfolgreich den internen Lichtbogen-Test bestanden. Drei Hochspannungsschaltfeld-Lichtbogen-Tests wurden an einem Schaltgerät durchgeführt, nämlich im Kabelraum, im Schubkarrenraum und schließlich im Sammelschienenraum. Flammhemmendes Isoliermaterial der Klasse V0 wurde verwendet, und der Lichtbogen wurde in jedem Raumtest schnell freigesetzt und gelöscht. Die Auswirkungen zwischen den Räumen waren minimal, und nach jedem Raumtest konnte die Türplatte leicht geöffnet werden, ohne dass es zu Verformungen oder Verbrennungen kam.

Nach dem internen Lichtbogen-Test des Kabelraums ist der Schaltkreis-Schubkarrenraum nur mit Staub bedeckt, ohne Beschädigung oder Verformung, und die Schubkarre kann leicht aus dem Inneren des Schaltschrankes herausgezogen werden.

Nach dem internen Lichtbogen-Test des Kabelraums wird die für den Test verwendete Trennschubkarre aus dem Schaltschrank herausgezogen und kurzgeschlossen

Das obige Schema wird für praktische Ingenieurprojekte mit minimaler Kostensteigerung eingesetzt, um die Konsistenz der Projektprodukte sicherzustellen. Jedes Schaltgerät im Projekt kann den internen Lichtbogen-Test bestehen, ohne befürchten zu müssen, den Plausibilitätstest zu durchfallen. Es gewährleistet auch die Sicherheit des Bedieners, und wenn ein interner Lichtbogenfehler auftritt, verursacht es keine Personenschäden und minimiert die Verluste. Mit demselben Entwurfschema hat das 800 mm breite Schaltgerät erfolgreich den IAC AFLR 50kA/1s internen Lichtbogen-Test bestanden, ohne dass es spezieller Methoden wie Türplatten-Schweißen oder internem Bolzensichern bedurfte, was eine echte Resistenz gegen interne Lichtbogenfehler erzielt.