Проектирование американского стандартного распределительного устройства среднего напряжения

Разработка продукта требует прочного и серьезного подхода. Во-первых, требование заказчика - это подлинный американский стандарт и стандарт IEEE C37.20.2 для металлических бронированных распределительных устройств. Подлинным является первое в мире распределительное устройство с вакуумным выключателем на 15kV, двухъярусной высоты, горизонтального типа PowerVac, разработанное компанией GE в 1976 году.

Впоследствии различные американские компании производили распределительные устройства среднего напряжения в соответствии с этим стандартом, и стандарт IEEE C37.20.2 также был разработан на основе этого продукта. То есть, к этому году этому распределительному устройству исполнилось ровно 50 лет.

Американское стандартное распределительное устройство имеет свои уникальные особенности, особенно сильно интегрированный выключатель и его отсек. Первичная и вторичная цепи глубоко интегрированы, а трансформатор тока установлен на контактной коробке. Вспомогательные переключатели для включения и отключения выключателя и положение выкатной тележки выключателя установлены в отсеке выключателя. Вторичное устройство и микропроцессорная защита приборов установлены на двери отсека выключателя. Один отсек представляет собой интегрированную входную и выходную цепь для управления, измерения и защиты.

Поэтому двухслойные автоматические выключатели или трансформаторы напряжения и другие функциональные тележки, аналогично низковольтным шкафам распределительных устройств, имеют больше выходных цепей и больше вспомогательных функций в одном шкафу.

Американский стандартный шкаф распределительного устройства 15 кВ/27 кВ оснащен двухслойными автоматическими выключателями. Независимо от номиналов тока и тока короткого замыкания, ширина шкафа распределительного устройства составляет 36 дюймов (914 мм), межфазный зазор - 10 дюймов (254 мм).

Требование к американским стандартным автоматическим выключателям заключается в том, чтобы добавить ролики для тележек автоматических выключателей, которые могут кататься по полу. Внешние размеры первичного контакта, особенно контакта для больших токов 3000 А, должны быть малы, и автоматический выключатель должен снимать накопленную энергию пружины для извлечения из отсека.

Конструкция отсека автоматического выключателя является основой и состоит из неподвижного контакта и контактной коробки. Промежуточный трансформатор напряжения 600 В устанавливается на контактную коробку, и внешний диаметр контактной коробки должен быть малым. Для напряжения 38 кВ межфазный зазор обычно составляет 280 мм, а внешний диаметр контактной коробки не должен превышать 176 мм. Однако внешний диаметр первичного контакта для тока 3000 А обычно больше 120 мм. Поэтому толщина стенки контактной коробки составляет всего 28 мм, и необходимо использовать внутреннюю и внешнюю экранную оболочку для выравнивания давления.

Распределительное устройство на 15/27 кВ также может использовать конструкцию с однослойной тележкой выключателя, но основное функциональное отделение должно соответствовать требованиям стандарта C37.20.2. Стандарт C37.20.2 требует, чтобы между отсеками не было вентиляционных отверстий, толщина перегородок должна быть не менее 3 мм, а толщина дверных панелей и крышек — не менее 1,9 мм. Большие или тяжелые крышки требуют петель или подъемных устройств.

Степень защиты в помещении обычно составляет NEMA 1 IP2X. Для вентиляционных отверстий необходимо обеспечить достаточное расстояние от токоведущих частей, таких как шины. В противном случае требуются сетчатые пластины малого размера для их блокировки. Верхняя часть шкафа должна иметь пылезащитные перегородки.

Что касается дуговой камеры, она также может быть рассчитана в соответствии с NEMA 1: просто быстро закрыть крышку, открыть вентиляцию при нормальной работе и быстро закрыть ее при возникновении внутреннего дугового замыкания, чтобы предотвратить дуговой разряд.

Коммутационное оборудование должно иметь механическую блокировку. Американское стандартное коммутационное оборудование не использует заземляющие выключатели, поэтому соответствующей механической блокировки нет. Например, для задней панели дверцы шкафа не нужно говорить, что только заземляющий выключатель можно закрыть, чтобы открыть крышку. Кроме того, нет необходимости в электромагнитном замке с индикатором наличия напряжения для принудительной блокировки задней крышки. Достаточно просто затянуть болтами с помощью инструмента.

～КОНЕЦ