Designhölje av 12-kanals AC-ingång samlingsskåp

Mål och krav

Designa ett 12-in-1-ut AC-kombinationsskåp. Eftersom det är ett off-grid-projekt kräver det bara combiner-funktionalitet.

Enligt principdiagrammet ovan är skåpets specifikationer 5000kVA/800V. Den totala strömmen som kommer in i skåpet är: 350kW * 12 / 800V / 1.732 ≈ 3031A. Medelström per gren är 253A.

Beräkning och design av huvudutrustning

Input Molded Case Breakers (MCCB)

1. Kvantitet: 12 enheter, matchande "12-in" topologin. En brytare per ingångsgren för oberoende skydd, isolerar endast den felaktiga grenen utan att påverka andra.

Strömvärde: Total utström ~3031A. Delat lika på 12 grenar ger max ~253A per gren. En 400A brytare är vald för att förhindra överbelastningsutlösning under långvarig drift. (Formel: I_total=(P_total) / (√3 * V_LL) )

Poler: 3P (tre-fas). Kärnan i växelströmssystemet utan-nät är den trefasiga strömkretsen. Nollledningen ansluts separat via terminaler (inte brutna av brytaren), vilket förenklar designen och säkerställer tillförlitligt skydd för den huvudsakliga trefaskretsen.

Brytkapacitet: Större än eller lika med 50kA, kan snabbt avbryta uppskattad enskild-grenkort-ström (~31,5kA) vid 800V, förhindra ljusbågsskador och säkerställa tillförlitlig felisolering.

Output Frame Circuit Breaker (FCB)

1. Kvantitet: 1 enhet, matchande "1-ut" topologin. En huvudbrytare styr den kombinerade utgången från de 12 ingångarna.

2. Strömvärde: Total ström ~3031A. En 4000A rambrytare väljs (med tanke på icke-kontinuerlig full belastning och redundans i samlingsskenor/kablar), som stöder kort-överbelastning och möter höga-effektkrav.

3.Underspänningsfördröjning: Avstängda-nätsystem saknar nätstöd och är benägna att spänningsfluktuationer. Fördröjningsfunktionen förhindrar störande utlösning under transienta spänningsfall, vilket säkerställer strömförsörjningsstabilitet.

4. Poler: 3P, lämplig för den huvudsakliga trefasiga kombinerade samlingsskenan. Nollan är kopplad oberoende, går inte genom huvudbrytaren, och fokuserar skydd (överbelastning,-kortslutning) på den trefasiga huvudkretsen.

5. Brytkapacitet: Större än eller lika med 63kA, vilket effektivt avbryter den beräknade totala busskort-strömmen (~40kA) med snabb brytning och bra ljusbågssläckning, vilket förhindrar feleskalering.

Vridbrytare (isoleringsbrytare)

Strömvärde: Matchar utgångssidans maximala ström på 3031A för att förhindra uppvärmning under isolering.

Funktion: För underhåll i externa-nätsystem ger den ett fysiskt, bågfritt-avbrott i den trefasiga huvudkretsen, vilket ger mer tillförlitlig isolering än en brytare för personalens säkerhet.

Poler: 3P, kopplar samtidigt bort alla tre faserna i huvudkretsen, matchar brytarens konfiguration. Neutralen kräver ingen isolering (bekräftas död separat under underhåll), vilket förenklar driften samtidigt som säkerhetsstandarderna uppfylls.

AC Surge Protective Device (SPD)

1.Voltage Rating: Matchar systemets 800V AC märkspänning för att förhindra SPD-fel.

2.Nominell urladdningsström (In): Av-nätscenarier saknar koordinerat nätblixtskydd. Den måste självständigt motstå blixtspänningar. En kapacitet på 100kA täcker krav på måttliga blixtområden som absorberar blixtenergi.

3. Poler: 4P (tre-fas + neutral). Även om brytarna är 3P, kräver den neutrala ledningen fortfarande överspänningsskydd för att förhindra skador på utrustningen via blixtöverspänning på nolledningen, vilket ger ett omfattande kretsskydd.

3. Utrustningsval och stycklista (BOM)

Välj lämplig utrustning baserat på systemspecifikationerna (5000kVA/800Vac, 12-in-1-out, 253A per gren, 3031A totalt).

Skåpskåp

Mått: Bredd 1000 mm, Djup 1000 mm, Höjd 2200 mm, Måste rymma 12 ingångsbrytare, 1 stor utgångsbrytare, samlingsskenor, strömtransformatorer etc. Bredd, djup och höjd måste tillåta komponentlayout, kylutrymme och kabeldragning.

Material: Metall för hög mekanisk hållfasthet, motståndskraft mot korrosion och påverkan från utomhusmiljön, lämplig för potentiell utomhusinstallation i scenarier utanför-nät.

Skyddsklass: IP54 för damm- och vattenskydd, förhindrar inträngning som kan orsaka hög-kortslutning, vilket säkerställer säkerhet utomhus.

Sammanfattning av val av utrustning (tabell)

4. Ritningar

Kopplingsblockdiagram

Elektriskt schematiskt diagram

Modelldiagram