Design Case 12-kanálové AC vstupní přípojnicové skříně

Cíle a požadavky

Navrhněte slučovací skříň střídavého proudu 12-in-1-out. Jelikož se jedná o projekt mimo síť, vyžaduje pouze funkci slučovače.

Podle výše uvedeného principu jsou specifikace skříně 5000kVA/800V. Celkový proud vstupující do skříně je: 350kW * 12 / 800V / 1,732 ≈ 3031A. Průměrný proud na větev je 253A.

Výpočet a návrh hlavního zařízení

Vstupní jističe (MCCB)

1. Množství: 12 jednotek, odpovídající topologii "12 palců". Jeden jistič na vstupní větev pro nezávislou ochranu, která izoluje pouze vadnou větev bez ovlivnění ostatních.

Jmenovitý proud: Celkový výstupní proud ~3031A. Rovnoměrně rozděleno mezi 12 větví dává maximálně ~253A na větev. Je vybrán 400A jistič, aby se zabránilo vypnutí při přetížení během dlouhodobého provozu. (Vzorec: I_total=(P_total) / (√3 * V_LL) )

Póly: 3P (tři-fázové). Jádrem off-síťového střídavého systému je třífázový napájecí obvod. Nulový vodič je připojen samostatně přes svorky (nepřerušené jističem), což zjednodušuje konstrukci a zajišťuje spolehlivou ochranu hlavního třífázového obvodu.

Vypínací kapacita: Větší nebo rovna 50 kA, schopná rychle přerušit odhadovaný zkrat jedné-větve-proud (~31,5 kA) při 800 V, zabránit poškození obloukem a zajistit spolehlivou izolaci poruch.

Jistič výstupního rámu (FCB)

1. Množství: 1 jednotka, odpovídající topologii "1-out". Jeden hlavní jistič ovládá kombinovaný výstup z 12 vstupů.

2. Jmenovitý proud: Celkový proud ~3031A. Je vybrán 4000A rámový jistič (s ohledem na ne-nepřetržité plné zatížení a redundanci v přípojnicích/kabelech), který podporuje krátkodobé-přetížení a splňuje vysoké-nároky na výstupní výkon.

3. Podpětí se zpožděním: Vypnuto-síťové systémy postrádají podporu sítě a jsou náchylné ke kolísání napětí. Funkce zpoždění zabraňuje nepříjemnému vypínání při přechodných poklesech napětí a zajišťuje stabilitu napájecího zdroje.

4. Póly: 3P, vhodné pro hlavní třífázovou kombinovanou přípojnici-. Neutrál je zapojen nezávisle, neprochází hlavním jističem a zaměřuje ochranu (přetížení, -zkrat) na třífázový hlavní obvod.

5. Vypínací kapacita: Větší nebo rovna 63 kA, účinně přeruší odhadovaný celkový zkratový-proud sběrnice (~40 kA) s rychlým přerušením a dobrým zhášením oblouku, čímž se zabrání eskalaci poruchy.

Otočný vypínač (izolační vypínač)

Jmenovitý proud: Odpovídá maximálnímu proudu výstupní strany 3031A, aby se zabránilo zahřívání během izolace.

Funkce: Pro údržbu v systémech off{0}}sítě poskytuje fyzické,-bezobloukové přerušení tří-fázového hlavního obvodu, čímž nabízí spolehlivější izolaci než jistič pro bezpečnost personálu.

Póly: 3P, současně odpojující všechny tři fáze hlavního obvodu, odpovídající konfiguraci jističe. Neutrál nevyžaduje izolaci (potvrzeno nefunkčnost samostatně během údržby), zjednodušuje provoz a zároveň splňuje bezpečnostní normy.

Přepěťová ochrana AC (SPD)

1. Jmenovité napětí: Odpovídá jmenovitému napětí systému 800 V AC, aby se zabránilo selhání SPD.

2. Nominální vybíjecí proud (In): Scénáře vypnuté-sítě postrádají koordinovanou ochranu sítě před bleskem. Musí samostatně odolávat přepětím blesku. Kapacita 100 kA pokrývá požadavky pro oblasti s mírným osvětlením, absorbuje energii blesku.

3. Póly: 4P (tři-fázové + neutrální). Přestože jsou jističe 3P, neutrální vedení stále vyžaduje přepěťovou ochranu, aby se zabránilo poškození zařízení přepětím blesku na neutrálu, což poskytuje komplexní ochranu obvodu.

3. Výběr zařízení a kusovník (BOM)

Na základě specifikací systému (5000 kVA/800 Vac, 12-v-1-out, 253A na větev, 3031A celkem) vyberte vhodné zařízení.

Skříňový kryt

Rozměry: Šířka 1000 mm, Hloubka 1000 mm, Výška 2200 mm, Musí pojmout 12 vstupních jističů, 1 velký výstupní jistič, přípojnice, proudové transformátory atd. Šířka, hloubka a výška musí umožňovat rozložení komponent, chladicí prostor a vedení kabelů.

Materiál: Kov pro vysokou mechanickou pevnost, odolnost vůči korozi a nárazu z venkovního prostředí, vhodný pro potenciální venkovní instalaci ve scénářích mimo-síť.

Stupeň krytí: IP54 pro ochranu proti prachu a vodě, zabraňuje vniknutí, které by mohlo způsobit zkraty vysokého-napětí, a zajišťuje bezpečnost venkovního provozu.

Přehled výběru zařízení (tabulka)

4.Výkresy

Blokové schéma zapojení

Elektrické schéma

Modelový diagram