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广东深圳专业医疗器械外壳工业产品设计低压成套开关设备设计要点
-低压成套开关设备设计要点
2019/03/05
本人从事高低压成套开关设备产品设计工作多年,积累了一些心得体会,遇到一些常见及多发问题。
其中低压成套开关设备的问题颇多,就此,对一些关键和敏感问题想表达一些与常规不同的经验和见解,提出来供同行参考,目的是提供参考与借鉴,或引起注意,或引起争论及讨论。
广东深圳专业医用电子产品工业产品设计研发动态
   关键词:低压;开关;
  中图分类号: TM52 文献标识码: A 文章编号:
  一、低压成套开关设备的分类
  1.1 分类
  低压成套开关设备的分类。
见表1
  表1低压成套开关设备的分类
   混合式开关柜 抽屉柜、固定柜、分隔柜
  
  
  
  1.2 抽屉柜和固定柜比较
  抽屉柜和固定柜性能比较见表2.
  表2抽屉柜与固定柜性能比较
  抽屉柜 固定柜
  一个回路故障不会波及另一个回路,一个抽屉故障可用备用抽屉随时更换。
影响停电时间短,连续供电效果好。
布置较紧凑。
每台柜有较多出线回路,所用柜子数量少,低压柜配电室占地面积少。
缺点:通风散热条件不良,柜内温度高,影响导体及元件通流能力的充分发挥,造价高,主回路及二次回路通过插件连接,降低供电可靠性。
多个回路都装于同意柜体内,柜内装有一台或多台隔离开关,如果采用抽出式断路器,也可以不装隔离开关,柜门与断路器无联锁,安全性要靠操作程序保证。
一个回路的故障,往往影响其他回路。
如果柜内只有一台总隔离开关的话,一条回路的维修,往往能影响整个柜子的工作。
通风散热条件好,造价低廉。广东深圳专业激光治疗仪产品设计公司产品设计模型制作×技法×工艺
每回路接线,接头最少,因此增加供电的可靠性,如果馈线回路采用插拔手柄的熔断器,更换故障回路时间可缩短。

  结论:两种柜型各有特点,近年来选抽屉柜为多。
与老变电所配套,选固定柜也不失一种合理方式。

  二、元器件选择与装配
  2.1 母线
  (1)母线在接头处要求压花
  压花等于在母线上打些麻点,麻点是有凹下去的部分,还有相对凸起的部分,搭接时,由原来接触不良的面接触变成接触紧密的多点接触,表面似乎接触面减少,而实际上接触面反而增加了。

  (2)低压母线应套热缩绝缘套管
  低压母线与高压母线不同,因为相间距离与接地距离都小,小动物和人员都有触及的危险,所以要求低压母线套热缩管,十分必要。
另外,套热缩管可鉴别相序。

  (3)母线对接螺栓,不能拧得过紧
  螺栓拧得过紧,则垫圈下母线部分被压缩,母线的截面减少,运行中,母线通过电流时发热,由于铜的膨胀,常数比钢大,垫圈下的母线进一步压缩,母线不能自由膨胀,于是形成一个间隙,这样使接触电阻加大,温度升高了,接触面氧化,使接触电阻加大,最后使螺栓连接部分发生过热现象,因此,温度低,螺栓应拧紧一点,温度高,应拧松一点。

  2.2 保护电路
  为了保证人生安全,低压开关柜外壳和电气设备外露可导电部分与保护线(PE)要求可靠连接。

  要求做到:
  在柜上固定电器元件的螺丝与柜体有良好的接触,如采用有刺铁垫圈。

  有电器元件的活动门与主柜体的电气连接不能以活页为导电体,而选4.0mm2黄绿红专用接地线予以连接。

  保护电路电阻值从柜上最远端至接地线电阻值不大于0.01Ω.
  成套设备中的保护电路可由单独的保护导体或电导电结构部件组成,或两者共同组成。

  电阻值可用接地电阻测试仪测得,不能采用电桥测。

  2.3 受电断路器的选择
  受电柜断路器断流能力和支线断路器断流能力选择应相同,不必把受电选的太大。

  这是因为各支线断路器出口端子上短路电抗与母线短路电流接近,因此,无论作总开关的断路器,还是馈电回路上的断路器,皆以母线短路电流作为其选择断流能力的依据。

  3.4 母联断路器的选择
  因为通过联络断路器的容量仅为宜台变压器容量的一半,所以可不必选与受电总开关容量相等的断路器,这样的选择可节约投资。

  3.5 补偿电容器柜
  (1)电容器串电抗器有限制涌流、抑制高次谐波的作用。
电抗器的电抗率按以下原则配置:
  0.1%~0.2%-电网谐波不严重,电抗器的作用仅用限制涌流;
  4.5%~6%-5次谐波严重的电网用;
  12广东深圳专业医疗产品开发公司工业产品设计远程农用机井水电计量设备设计与研制%~13%-3次谐波分量较大(单相电弧炉,电气化铁道等负荷)。

  【注】电抗率=XL/XC*100%(1)
  式中XL-电抗器电抗值(Ω);
  XC-每相中电容器的容抗,△形接线需接成Y接线形式后每相中的容抗值。

  (2)每条支路电容器不必加垫继电器做过载保护,因为电容器回路中已装设熔断器保护,且电容器允许过载20%。

  (3)电容器放电指示灯
  放电指示灯有2个作用,一指示电容器是否处于带电状态。
二是把退出电容器上的电荷放掉。
所以要求采用明丝灯,而不是发光二极管,放电指示灯接入方式见图1所示。

  
  图1放电指示灯接线方式
  在投切接触器KM时,在电抗器LR上产生过电压,通过放电指示灯予以释放。
接线(a)能实现,而(b)不能实现。

  (4)电容器额定电压的确定
  电容器经串联电抗器后,其电容器本身承受的电压往往需高于系统的运行电压,所以再选择电容器额定电压时,要特别予以重视。

  分析如下:
  电感电容串联电路如图2所示。

  
  图2 L、C串联电路
  由相量图得:
  
  Ue=Uc-Ul(2)
  将Ul=K Uc代入式(2),得
  Ue=Uc-K Uc,则
  Uc= Ue/1-K(3)
  式中Ue-系广东深圳专业医疗仪器设备工业产品设计创新产品统电压;
  Uc-电容器电压;
  Ul-电抗器电压;
  K-电抗器电抗率;
  设消除三次谐波,取K=12%代入式(3),则
  Uc=400/1-0.12=454.5V
  若按消除五次谐波,选K=6%电抗器,则
  Uc=400/1-0.06=4广东深圳专业医疗器材仪器工业产品设计窑炉系统PLC抗干扰工业设计分析2广东深圳专业医用设备器材工业产品设计工程生理学课程在医疗器械学院课堂创新5.5V
  显然,选额定电压为广东深圳专业普利德生化分析仪产品设计公司如何实现医疗器械销售管理系统的设计400V电容器已不能适应运行需要,切记。

   因为低压电容器生产厂家的产品,电压等级有0.23KV,0.4KV,0.525KV等规格(国外产品:415V,440V,480V),但是,也不能选择额定电压太高的电容器,否则其无功功率又不能充分利用,因为电容器的输出容量与施加端电压平方成正比。
例如,一台三相额定电压460V额定容量为50KVAR的电容器,在外加电压400V时,Q=50*(400/460)2=37.8KVAR,只占额定容量的75.6%。

  
  结论:
  本文主要目的是产品生产做得趋于合理,省钱省力,如果这点滴的“经验”能得同行的理解和重视,算作对同行提供一点素材,这样就达到了本人写这点东西的初衷了。

  
  
  参考资料:1、《低压配电常见问题分析》汤继东
  2、《中低压电气设计与电气设备成套技术》汤继东
  3、《实用供配电技术手册》刘介才
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