В современном мире сложных электрических сетей, металлические закрытые распределительные устройства являются одним из важных элементов, обеспечивающих безопасное и надежное электроснабжение. Где бы ни генерировалась, передавалась или потреблялась электрическая энергия, металлические закрытые распределительные устройства применяются для гарантии безопасного распределения электроэнергии. В связи с увеличением потребления энергии и сложными схемами сетей, металлические закрытые распределительные устройства широко используются в современных системах среднего напряжения.
Jiangsu Subian Power Equipment Co., Ltd. создает различные типы металлические закрытые распределительные устройства установок, от KYN28A-12 выдвижных AC металлических закрытых распределительных устройств до HXGN15-12 металлических закрытых кольцевых распределительных устройств. Линейка продуктов Subian Electric полностью охватывает потребности систем электроснабжения, так как включает оборудование для передачи и распределения электроэнергии через подстанции, для работы турбинных электростанций и для доставки энергии потребителям на производственных объектах. Цель данной статьи — подробно проанализировать металлические закрытые распределительные устройства и их определения, типы, преимущества, отраслевые применения и критерии выбора, а также тенденции на будущее.
Что такое металлические закрытые распределительные устройства?
Металлические закрытые распределительные устройства — это устройство, которое включает металлический шкаф, в котором размещены все компоненты сборки металлических закрытых распределительных устройств. К таким компонентам относятся автоматические выключатели, разъединители, предохранители, шины и трансформаторы тока. Металлические закрытые распределительные устройства определяются стандартом ANSI/IEEE C37.20.2 как сборка распределительного оборудования в металлическом корпусе. Металлические закрытые распределительные устройства помогают распределять электричество безопасным образом и предотвращают такие аварии, как внутренние дуговые замыкания и контакт или загрязнение оборудования внешними объектами.
Разница между металлическими изолированными распределительными устройствами и открытыми распределительными устройствами заключается в том, что первый тип распределительных устройств действует как непроницаемая стена и способен изолировать электрическую часть от внешней среды, обеспечивая повышенную защиту и уменьшая расстояния разрыва и ползучести. Конструкция металлических закрытых распределительных устройств соответствует стандартам GB/T 11022, GB/T 3906 и IEC 62271 и тестируется перед выпуском на соответствие критериям стойкости к короткому замыканию, классификации внутренней дуги и повышения температуры.
Основные типы металлических закрытых распределительных устройств
Существует три типа металлических закрытых распределительных устройств, которые можно определить на основе рабочего устройства и условий выдвижения основного переключающего оборудования. Каждое из трех видов оборудования может удовлетворять требованиям различных операций и вносить вклад в эффективность затрат, обслуживание и безопасность.
Выдвижные (выдвижные) металлические закрытые распределительные устройства
KYN28A-12 можно считать представительным образцом выдвижного металлического закрытого распределительного устройства. Оно позволяет трехфазную работу переменного тока 50 Гц и предназначено для использования в системах с напряжением до 12 кВ. Устройство имеет съемный блок автоматического выключателя, который можно вынуть из корпуса без отключения всего щита для ремонта или замены. Автоматические выключатели, используемые с ним, в основном являются вакуумными (ZN63A-12 или аналогичные версии, производимые ABB и GE).
Выдвижное металлическое закрытое распределительное устройство использует уникальную систему блокировок, известную как ‘пятизащитная’ блокировка, работа которой предотвращает:
– вставку или извлечение блока автоматического выключателя в закрытом положении;
– работу автоматического выключателя в промежуточном положении;
– действие заземляющего выключателя в случае, если цепь под напряжением;
– подачу напряжения на цепь, как только заземляющий выключатель включен;
– доступ к кабельному отсеку в случае, если заземляющий выключатель выключен. Этот дизайн делает выдвижной тип металлического закрытого распределительного устройства наиболее удобным решением в критических областях, где риск простоя высок, так как неисправный автоматический выключатель можно немедленно заменить запасным выключателем.
Фиксированное металлическое закрытое распределительное устройство
Серия HXGN15-12 является примером фиксированного типа металлические закрытые распределительные устройства, обычно встречающегося в кольцевых распределительных устройствах (RMUs). Компактное и доступное спереди, это устройство идеально подходит для использования в городских вторичных распределительных сетях, зданиях и промышленных зонах. Выключатель нагрузки работает на основе пружинного механизма. Этот выключатель можно комбинировать с предохранителями ограничивающего тока для защиты от перегрузки и короткого замыкания.
Фиксированный тип металлические закрытые распределительные устройства менее дорогой, чем его выдвижные аналоги, поскольку не использует подвижный блок и дополнительные устройства, используемые для направляющих и шторок. Тем не менее, для обслуживания требуется отключение кубика от напряжения. Серия HXGN15-12 имеет эффективную систему блокировок и спроектирована таким образом, чтобы обеспечить эффективное обслуживание, при этом все живые части защищены для предотвращения рисков пожара или взрыва.
Бронированное металлическое закрытое распределительное устройство
KYN61-40.5 относится к бронированным металлические закрытые распределительные устройства с номиналом 40.5 кВ и предназначено для высоковольтных установок на подстанциях и в тяжелой промышленности. Оно использует дополнительные стальные пластины, разделяющие отсеки для выключателя и кабелей. Хотя термин ‘бронированный’ часто используется для определения металлических закрытых распределительных устройств, KYN61-40.5 относится к металлическим закрытым распределительным устройствам, поскольку не требует заземленных металлических барьеров для разделения отсеков.
Бронированное металлические закрытые распределительные устройства известно своей повышенной механической прочностью и надежной устойчивостью к дугам, что делает его хорошим для использования в критических атмосферах. KYN61-40.5, произведенный Subian Electric, широко используется на электростанциях, крупных предприятиях и электрических подстанциях.
Металлические закрытые распределительные устройства против металлических закрытых распределительных устройств – ключевые различия
Многие проектировщики часто путают металлические закрытые распределительные устройства с металлическими щитками, но это разные категории в соответствии со стандартами IEEE и IEC. Понимание этих различий имеет решающее значение при выборе правильного оборудования для конкретного проекта.
| Особенность | Металлический закрытый распределительный щит | Металлический щит с изоляцией |
|---|---|---|
| Компартментализация | Компоненты (выключатель, ТТ, ПТ, шины) устанавливаются в общем отсеке без обязательных заземленных металлических барьеров. | Каждый основной компонент находится в своем отдельном, заземленном металлическом закрытом отсеке. |
| Основное переключающее устройство | Обычно фиксированного типа (хотя существуют выдвижные версии, но они не обязательны). | Должен быть выдвижного типа. |
| Защита от дугового разряда | Базовая – полагается на общую оболочку и сброс давления. | Усовершенствованная – изоляция отдельных отсеков снижает распространение энергии дуги. |
| Физический размер | Более компактный из-за меньшего количества внутренних перегородок. | Большая площадь из-за необходимой сегрегации. |
| Стоимость | Ниже – меньше материалов и более простая конструкция. | Более высокая – дополнительная стальная конструкция и прецизионная инженерия. |
| Типичный диапазон напряжения | 1 кВ до 52 кВ (IEEE C37.20.9 охватывает газоизолированные типы). | Обычно 5 кВ до 38 кВ. |
| Применение | Вторичное распределение, промышленные предприятия, коммерческие здания. | Первичное распределение, критическая инфраструктура, высоконадежные коммунальные услуги. |
Короче говоря, металлические закрытые распределительные устройства предлагает отличное соотношение между производительностью и экономичностью для большинства приложений среднего напряжения, в то время как металлические шкафы распределительных устройств предназначены для проектов, где требуется высший уровень безопасности и непрерывности.
Основные преимущества металлических закрытых распределительных устройств
На протяжении многих лет использования металлические закрытые распределительные устройства зарекомендовали себя в многочисленных приложениях. Следующие преимущества создают сильное обоснование для их широкого использования инженерами и управляющими объектами по всему миру.
Высший уровень безопасности
Металлические листы обеспечивают полное закрытие живых проводников, тем самым предотвращая случайный контакт. Кроме того, корпус способен выдерживать внутренние дуговые замыкания в течение определенного времени (обычно 0,5-1 секунда) и направляет горячие газы через клапаны сброса давления, расположенные на верхней части устройства.
Минимальные требования к пространству
Конструкция металлических закрытых распределительных устройств характеризуется такими особенностями, которые отсутствуют в металлических шкафах распределительных устройств,, что позволяет экономить пространство (в терминах площади пола). Этот фактор особенно важен в городах, где стоимость недвижимости очень высока.
Адаптивность к различным потребностям клиентов
Subian Electric предоставляет металлические закрытые распределительные устройства для напряжений от 12 кВ до 40,5 кВ и токов от 630 до 5000 А. Выключающие устройства могут использовать вакуумные или SF6 автоматические выключатели, предохранительные разъединители и множество вспомогательных устройств – таких как трансформаторы тока, трансформаторы напряжения, ограничители перенапряжения и т.д.
Высокая надежность защиты
Современный металлические закрытые распределительные устройства поставляется с интеллектуальными электронными устройствами, способными обеспечивать защиту от перегрузки и замыкания на землю. С помощью дополнительных модулей возможно удаленное управление через системы SCADA.
Соответствие международным стандартам
Все устройства, производимые Subian Electric в этой категории, соответствуют стандартам GB 3906, IEC 62271-200 и ANSI/IEEE и проходят обширные типовые испытания, чтобы гарантировать, что они соответствуют требованиям зарубежных стран в отношении электрической безопасности и производительности.
Общие применения металлических закрытых распределительных устройств
Благодаря гибкости металлических закрытых распределительных устройств они используются в различных отраслях:
Электростанции – для распределения вспомогательной энергии и подключения к генераторам.
Коммунальные подстанции – для первичной трансформации напряжения, вторичной трансформации напряжения и защиты питающих линий.
Промышленные приложения – для обеспечения питания крупных двигателей, печей и фабрик.
Коммерческие здания и высотные – застройки – для входящей энергии и подачи электричества на разные этажи и устройства.
Ветро- и солнечные электростанции – для сбора энергии и передачи возобновляемой энергии в сеть.
Железные дороги и другие виды транспорта – для подключения тяговой электроэнергии и обеспечения питания для станций.
Центры обработки данных – для обеспечения непрерывного и бесконечного электроснабжения.
В каждом из этих условий, металлические закрытые распределительные устройства предоставляет основные функции переключения, защиты и изоляции, способствуя общей устойчивости электрической инфраструктуры.
Правильный способ выбора металлических закрытых распределительных устройств
Выбор правильного металлического закрытого распределительного устройства для задачи означает прохождение систематической оценки ряда электрических и финансовых факторов. Обратите внимание на следующие пункты, чтобы помочь в вашем решении.
Узнайте напряжение системы и уровень изоляции
Номинальное напряжение распределительного устройства должно быть равно номинальному напряжению системы, например, 12 кВ, 24 кВ или 40,5 кВ. Также необходимо учитывать основное напряжение ударной волны (BIL) и напряжение пробоя при рабочей частоте, в зависимости от высоты и уровня загрязнения на месте установки.
Определите непрерывные и короткозамыкательные токи
Вам необходимо рассчитать максимальный непрерывный ток, чтобы выбрать необходимый номинал для шинопровода и автоматического выключателя. Вы должны быть в курсе ожидаемых короткозамыкательных токов, которые могут составлять около 25 кА, 31,5 кА, 40 кА или 50 кА.
Решите, использовать ли выдвижной или фиксированный дизайн
Убедитесь, что вы выбрали выдвижной дизайн в случае, если вам нужно минимизировать время простоя и есть запасные автоматические выключатели. Выбирайте фиксированные устройства для проектов с ограниченным бюджетом, когда отключения можно запланировать заранее.
Оцените экологические факторы
IP4X, вероятно, является стандартным классом защиты, необходимым для внутренних установок. Внешние установки требуют защиты от погодных условий (не менее IP54), а в некоторых случаях – обогрева для предотвращения конденсации. Также в условиях высокой высоты или загрязненных районах, где необходимо снижение мощности и дополнительная изоляция, установка становится более сложной.
Укажите схему защиты и управления
Выберите необходимые функции защиты (перегрузка, замыкание на землю и т.д.) и протоколы связи (например, Modbus или IEC 61850). Выберите необходимые реле защиты и трансформаторы.
Подумайте о будущем расширении
Очень важно, чтобы линия распределительного оборудования позволяла добавлять больше вводов или шин в будущем. Subian Electric предлагает распределительное оборудование в металлическом исполнении, разработанное в виде модульных панелей, которые легко расширять.
Subian Electric также рад предоставить технические консультации бесплатно. Просто сообщите им о напряжении, токе, применении и месте установки, и их инженеры помогут выбрать правильное распределительное оборудование.
Учет обслуживания и жизненного цикла
Правильное обслуживание необходимо для обеспечения долгосрочной надежности металлические закрытые распределительные устройства. Регулярные проверки должны включать:
- Визуальные проверки на коррозию, ослабленные соединения и признаки перегрева.
- Очистка изоляторов и шин для предотвращения пробоя.
- Функциональное тестирование блокировок, заземляющих переключателей и вспомогательных контактов.
- Смазка движущихся частей в соответствии с рекомендациями производителя.
- Измерение сопротивления контактов и сопротивления изоляции (тест мегомметром).
- Периодические тесты времени для автоматических выключателей и механизмов управления.
При правильном уходе качественное металлические закрытые распределительные устройства может иметь срок службы от 25 до 30 лет. Subian Electric предоставляет подробные руководства по эксплуатации и обслуживанию с каждой поставкой, а также предлагает послепродажную поддержку, включая запасные части и решение проблем на месте.
Будущие тенденции в распределительном оборудовании в металлическом исполнении
Ландшафт металлические закрытые распределительные устройства быстро меняется, движимый цифровизацией и стремлением к более экологичным энергетическим системам. Появляющиеся тенденции включают:
- Газоизолированные альтернативы – SF6 или экологически чистые газоизолированные MESG с меньшими размерами.
Мониторинг с использованием интернета вещей (IoT) – датчики для обнаружения частичных разрядов, температуры и влажности, которые отправляют информацию в аналитические устройства, расположенные в облаке, для предиктивного обслуживания.
Технология твердой изоляции – использование твердых изоляционных материалов вместо газа или воздуха для избежания экологических проблем.
Компактный модульный дизайн – что ускоряет установку и упрощает будущие обновления.
Устройство для использования в системах возобновляемой энергии – современное распределительное оборудование, произведенное с возможностью получения энергии от солнечных и ветровых электростанций и реагирования на уровни неисправностей.
Subian Electric находится на переднем крае этих инноваций, постоянно совершенствуя свой металлические закрытые распределительные устройства портфель, чтобы соответствовать требованиям умных сетей и устойчивой энергетической инфраструктуры.
Заключение
Металлические закрытые распределительные устройства остается наиболее широко используемой технологией для распределения электроэнергии среднего напряжения благодаря своей проверенной безопасности, компактности и экономической эффективности. Независимо от того, разрабатываете ли вы новую подстанцию, модернизируете промышленный завод или расширяете коммерческий комплекс, выбор правильного металлические закрытые распределительные устройства является критически важным решением, которое влияет на надежность системы, безопасность оператора и общую стоимость владения.
С десятилетиями опыта в производстве и приверженностью международным стандартам качества, Subian Electric предлагает полный спектр металлические закрытые распределительные устройства решений, адаптированных к вашим конкретным потребностям. От универсального KYN28A‑12 выдвижного типа до надежного KYN61‑40.5 бронированного дизайна, каждый продукт разработан для обеспечения выдающейся производительности в самых требовательных условиях.
Для получения подробных спецификаций, индивидуальных предложений или технических консультаций, пожалуйста, посетите официальный сайт Subian Electric или свяжитесь с нашей командой экспертов. Мы стремимся помочь вам достичь безопасной, эффективной и готовой к будущему системы распределения электроэнергии с помощью наших современных металлические закрытые распределительные устройства.
— Эта статья была подготовлена технической маркетинговой командой Jiangsu Subian Power Equipment Co., Ltd., на основе обширного полевого опыта и международных стандартов.