对于低压开关柜的开发,市场需求是关键,我们可以有6300A甚至7400A的进线电流和主母线电流,这是企业自身能力的体现,也一定程度上代表着市场需求,6300A的进线较少,在重工业、大型数据中心等偶尔出现,而大电流的主母线,如7400A甚至8000A的水平母线,一般用于船舶及海洋石油平台,两台发电机通过两个断路器并联进入系统,母线电流可能达到8000A。
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大电流低压开关柜带来大量的能量损失,一根10*100mm的铜排载流量可以是1700A,但10根铜排并联使用,载流量并不是17000A,能达到8500A已经是很好的设计了,集肤效应邻近效应造成电流分布不均匀,中间铜排只有很少的电流通过,即使采用不锈钢板、不锈钢螺丝来减少电磁效应,涡流造成的发热也是巨大的,因此开关柜的发热巨大,能效比很低,是非常不经济的,采用高电压或中压开关柜则大幅减少能量损失。
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这也是风电等新能源发电系统采用中压并网的原因之一,电源电压虽然很低,但电流大,数量多,单台风机功率现在以达到18MW,采用40.5kV已不能满足要求。电动汽车充电电压也不断提供,不仅是加快充电速度,能量损失也可以减少。
话说回来,对于低压应用,工业场所变压器容量一般是2500kVA,计算电流3609A,可以采用4000A开关柜,但国内通行做法是采用5000A开关柜,5000A对于低压开关柜这是一个不伦不类的等级,一般CCC认证分为2500A以下,2500-4000A,4000-6300A三档,5000A则属于6300A这一档,同一平台设计,框架断路器的开发也是如此,4000A壳架是一档,4000A以上就是6300A壳架,6300A的壳架尺寸比4000A要大很多,触头、连接端等用铜量多,成本高,开关柜宽度大。
因此对于2500kVA变压器进线柜,普遍宽度1.2米,成本高,尺寸大。虽然可以说大框架散热好,铜排多更可靠,国产断路器价格低,但从资源浪费、空间浪费来说,也是不经济、不环保的。而且说真正好的产品不是靠大来取胜的。大、铜排多,但不代表断路器的核心灭弧、微机控制、操动机构技术就好,而这些则是产品的关键,也是一些重点项目采用外资品牌主开关的原因,其性能就是好。
针对这一应用需要对应的开关柜,施耐德有BLOCSET5000,ABB公司MNS3.0-light,也就是说最大5000A或者说专用于2500kVA变压器容量的开关柜。
对于5000A工业领域专用低压开关柜,建议采用专用5000A框架断路器,在4000A基础上提升,而不是6300A上去下降,原因不言而喻,虽然技术难度大,但不是不可能。
开关柜采用异形母线,不论是主母线还是分支母线,载流量大,机械强度高,无需加高柜体,无需风扇强制风冷。
智能化集成,结合行业需要,冗余保护。实现小型化、低碳化、经济高效的产品。
来源:会说电气