對于低壓開關柜的開發(fā),市場需求是關鍵,我們可以有6300A甚至7400A的進線電流和主母線電流,這是企業(yè)自身能力的體現(xiàn),也一定程度上代表著市場需求,6300A的進線較少,在重工業(yè)、大型數(shù)據(jù)中心等偶爾出現(xiàn),而大電流的主母線,如7400A甚至8000A的水平母線,一般用于船舶及海洋石油平臺,兩臺發(fā)電機通過兩個斷路器并聯(lián)進入系統(tǒng),母線電流可能達到8000A。
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大電流低壓開關柜帶來大量的能量損失,一根10*100mm的銅排載流量可以是1700A,但10根銅排并聯(lián)使用,載流量并不是17000A,能達到8500A已經是很好的設計了,集膚效應鄰近效應造成電流分布不均勻,中間銅排只有很少的電流通過,即使采用不銹鋼板、不銹鋼螺絲來減少電磁效應,渦流造成的發(fā)熱也是巨大的,因此開關柜的發(fā)熱巨大,能效比很低,是非常不經濟的,采用高電壓或中壓開關柜則大幅減少能量損失。
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這也是風電等新能源發(fā)電系統(tǒng)采用中壓并網的原因之一,電源電壓雖然很低,但電流大,數(shù)量多,單臺風機功率現(xiàn)在以達到18MW,采用40.5kV已不能滿足要求。電動汽車充電電壓也不斷提供,不僅是加快充電速度,能量損失也可以減少。
話說回來,對于低壓應用,工業(yè)場所變壓器容量一般是2500kVA,計算電流3609A,可以采用4000A開關柜,但國內通行做法是采用5000A開關柜,5000A對于低壓開關柜這是一個不倫不類的等級,一般CCC認證分為2500A以下,2500-4000A,4000-6300A三檔,5000A則屬于6300A這一檔,同一平臺設計,框架斷路器的開發(fā)也是如此,4000A殼架是一檔,4000A以上就是6300A殼架,6300A的殼架尺寸比4000A要大很多,觸頭、連接端等用銅量多,成本高,開關柜寬度大。
因此對于2500kVA變壓器進線柜,普遍寬度1.2米,成本高,尺寸大。雖然可以說大框架散熱好,銅排多更可靠,國產斷路器價格低,但從資源浪費、空間浪費來說,也是不經濟、不環(huán)保的。而且說真正好的產品不是靠大來取勝的。大、銅排多,但不代表斷路器的核心滅弧、微機控制、操動機構技術就好,而這些則是產品的關鍵,也是一些重點項目采用外資品牌主開關的原因,其性能就是好。
針對這一應用需要對應的開關柜,施耐德有BLOCSET5000,ABB公司MNS3.0-light,也就是說最大5000A或者說專用于2500kVA變壓器容量的開關柜。
對于5000A工業(yè)領域專用低壓開關柜,建議采用專用5000A框架斷路器,在4000A基礎上提升,而不是6300A上去下降,原因不言而喻,雖然技術難度大,但不是不可能。
開關柜采用異形母線,不論是主母線還是分支母線,載流量大,機械強度高,無需加高柜體,無需風扇強制風冷。
智能化集成,結合行業(yè)需要,冗余保護。實現(xiàn)小型化、低碳化、經濟高效的產品。
來源:會說電氣