คู่มือทางวิศวกรรม: การรับรองความทนทานต่อแรงกระแทกและแผ่นดินไหวในอุปกรณ์สวิตช์เกียร์แรงดันต่ำ

ในโรงงานอุตสาหกรรมหนัก สภาพแวดล้อมทางทะเล และบริเวณที่เกิดแผ่นดินไหว สวิตช์เกียร์แรงดันต่ำ (LV) ต้องเผชิญกับแรงกดดันทางกลอย่างต่อเนื่อง ตั้งแต่การสั่นสะเทือนในการทำงานและผลกระทบของเครื่องจักรในบริเวณใกล้เคียง ไปจนถึงเหตุการณ์แผ่นดินไหวรุนแรง และแรงกระแทกแม่เหล็กไฟฟ้าขนาดใหญ่ที่เกิดขึ้นระหว่างการลัดวงจร

การรับรองความต้านทานแรงกระแทกทางกลและการสั่นสะเทือนของแผงสวิตช์ไฟฟ้าแรงต่ำไม่ได้เป็นเพียงกลยุทธ์ด้านอายุการใช้งานของอุปกรณ์เท่านั้น แต่ยังเป็นข้อกำหนดด้านความปลอดภัยหลักเพื่อป้องกันการพังทลายของโครงสร้าง ความผิดพลาดของส่วนโค้งภายใน และความล้มเหลวในการกระจายพลังงานที่เป็นภัยพิบัติ ตามมาตรฐานสากล เช่น IEC 61439-1/2 และ IEEE 693 สวิตช์เกียร์จะต้องรักษาทั้งความสมบูรณ์ของโครงสร้างและฟังก์ชันทางไฟฟ้าในระหว่างและหลังเหตุการณ์ไฟฟ้าช็อตแบบไดนามิก

1. วิศวกรรมกรอบโครงสร้างและความสมบูรณ์ของสิ่งที่แนบมา

ตู้ด้านนอกเป็นแนวป้องกันหลักจากผลกระทบทางกลและพลังงานจลน์ของสิ่งแวดล้อม กล่องหุ้มที่บอบบางจะเสียรูปภายใต้แรงกระแทก ทำให้เกิดการวางแนวที่ไม่ถูกต้องในกลไกการวางแนวของเบรกเกอร์ และทำให้ช่องว่างทางไฟฟ้าลดลง

โครงสร้างความแข็งแกร่งแรงดึงสูง: สวิตช์เกียร์ระดับอุตสาหกรรม เช่น สวิตช์เกียร์คงที่แรงดันต่ำชนิด GGD ใช้โครงที่แข็งแกร่งซึ่งประดิษฐ์จากเหล็กรีดเย็นหรือโปรไฟล์สังกะสีชุบสังกะสีหลายพับ (เช่น โปรไฟล์ 9 เท่าหรือ 16 เท่า) รูปทรงนี้เพิ่มโมเมนต์ความเฉื่อยและความแข็งแกร่งในการบิดได้อย่างมากเมื่อเทียบกับแผ่นเรียบมาตรฐาน

การแบ่งส่วนแบบโมดูลาร์: ฉากกั้นเหล็กภายในสร้างห้องอิสระสำหรับบัสบาร์ เซอร์กิตเบรกเกอร์ และส่วนปลายสายเคเบิล โครงภายในนี้ทำหน้าที่เป็นการเสริมความแข็งแรงของโครงสร้าง โดยจะยึดโครงตู้ทั้งหมดไว้กับคลื่นกระแทกด้านข้าง

การติดตั้งป้องกันการสั่นสะเทือนและแผ่นดินไหว: สำหรับการติดตั้งบนเรือ แพลตฟอร์มนอกชายฝั่ง หรือเขตแผ่นดินไหว ต้องไม่ยึดแผงสวิตช์กับพื้นคอนกรีตอย่างแน่นหนา แต่ต้องใช้โพลียูรีเทนสำหรับงานหนักหรือตัวแยกป้องกันการสั่นสะเทือนแบบสปริงโหลดแทน ที่ยึดเหล่านี้ดูดซับและกระจายพลังงานจลน์ความถี่สูง ป้องกันการแพร่กระจายของแรงกระแทกไปยังรีเลย์ป้องกันภายในที่ละเอียดอ่อน

2. การค้ำยันบัสบาร์ที่มีความแข็งแรงสูงและความต้านทานแรงกระแทกจากแม่เหล็กไฟฟ้า

เมื่อเกิดข้อผิดพลาดในการลัดวงจร กระแสไฟฟ้าลัดวงจรสูงสุดจะสร้างแรงแม่เหล็กไฟฟ้าขนาดมหึมาที่เกิดขึ้นทันทีระหว่างบัสบาร์คู่ขนาน การกระแทกในการใช้งานนี้สามารถโค้งงอหรือหักแท่งทองแดงได้ง่าย หากพารามิเตอร์ทางวิศวกรรมมีข้อบกพร่อง

รองรับ Busbar ที่ปรับให้เหมาะสม: บัสบาร์ต้องยึดด้วยโพลีเอสเตอร์เสริมใยแก้วหรือบล็อกฉนวนเรซินหล่อซึ่งมีความแข็งแรงทางกลดัดงอเป็นพิเศษ ระยะห่างระหว่างส่วนรองรับบัสบาร์เหล่านี้จะต้องได้รับการคำนวณอย่างเคร่งครัดโดยยึดตามกระแสทนกระแสระยะสั้นที่ได้รับการจัดอันดับ (Icw) และกระแสทนกระแสสูงสุด (Ipk)

การเลือกใช้ทองแดงที่มีความนำไฟฟ้าสูง: การใช้บัสบาร์ทองแดงแรงดึงสูงและดึงแข็งช่วยให้แน่ใจว่าตัวนำมีหน่วยความจำโครงสร้างเพื่อต้านทานการเสียรูปภายใต้แรงกระแทกของระบบเครื่องกลไฟฟ้า

ลิงค์ถักแบบยืดหยุ่น: สำหรับการเชื่อมต่อระหว่างบัสบาร์แนวนอนหลักและส่วนประกอบที่มีการสั่นสะเทือน เช่น เบรกเกอร์วงจรอากาศความจุสูง (ACB) ควรใช้แผ่นถักทองแดงที่มีความยืดหยุ่นเพื่อแยกความเค้นทางกล

3. การเลือกส่วนประกอบสำหรับสภาพแวดล้อมแบบไดนามิก

ส่วนประกอบภายในต้องได้รับการจัดอันดับให้ทนต่อเกณฑ์แรงโน้มถ่วงเฉพาะ (ระดับ g) โดยไม่เกิดการสะดุดหรือความเสียหายทางกายภาพโดยไม่ได้ตั้งใจ

เบรกเกอร์ป้องกันการสั่นสะเทือน: เซอร์กิตเบรกเกอร์อากาศ (ACB) และเซอร์กิตเบรกเกอร์แบบแม่พิมพ์ (MCCB) ต้องมีกลไกการล็อคที่แข็งแกร่ง ภายใต้สภาวะการกระแทก เบรกเกอร์ระดับล่างอาจ "สะดุดสะดุด" เนื่องจากความเฉื่อยของแถบตัดการทำงานภายใน ส่วนประกอบประสิทธิภาพสูงได้รับการทดสอบเพื่อรักษาความเสถียรของการสัมผัสจนถึงขีดจำกัดการเร่งความเร็วที่ระบุ (เช่น แรงกระแทก 5 ก. ถึง 10 ก.)

การเดินสายไฟควบคุมรองที่ปลอดภัย: สายควบคุม สายสัญญาณ และสายป้องกันทั้งหมดจะต้องเดินสายผ่านท่อพีวีซีสำหรับงานหนักอย่างเรียบร้อย เทอร์มินัลบล็อกต้องใช้เทคโนโลยีแคลมป์แบบสกรูหรือแบบกรงแบบสปริง หน้าจอแสดงค่าไฟฟ้าแบบกดเข้าแบบดั้งเดิมมีแนวโน้มที่จะถอยกลับภายใต้การสั่นสะเทือนทางอุตสาหกรรมอย่างต่อเนื่อง ซึ่งนำไปสู่ข้อผิดพลาดของวงจรเปิดในเส้นทางการเดินทางที่สำคัญ

4. การตรวจสอบการทดสอบแรงกระแทกและมาตรฐานคุณภาพ

เพื่อตรวจสอบว่าแผงสวิตช์ LV สามารถทนทานต่อผลกระทบทางกายภาพในโลกแห่งความเป็นจริง ผู้ผลิตจะต้องนำการออกแบบต้นแบบไปทดสอบประเภทอิสระ

การทดสอบตารางแรงสั่นสะเทือนของแผ่นดินไหว: เพื่อให้เป็นไปตามมาตรฐาน IEEE 693 หรือ ICC-ES AC156 แผงสวิตช์ที่ประกอบเสร็จสมบูรณ์จะติดตั้งอยู่บนโต๊ะสั่นแบบไฮดรอลิกสามแกน ระบบจำลองสเปกตรัมการปิดระบบ Safe Shutdown Earthquake (SSE) เพื่อพิสูจน์ว่าตู้จะไม่พลิกคว่ำหรือล้มเหลวในเชิงโครงสร้าง

การทดสอบแรงกระแทกทางกล (พิกัด IK): กล่องหุ้มต้องได้รับการรับรองภายใต้ IEC 62262 สำหรับระดับ IK (เช่น IK10 ซึ่งระบุถึงการป้องกันแรงกระแทกทางกล 20 จูล) ตรวจสอบให้แน่ใจว่าเศษภายนอกหรือการตกกระแทกโดยไม่ได้ตั้งใจไม่สามารถทะลุช่องที่มีแรงดันไฟฟ้าอยู่ได้

การตรวจสอบแรงบิดตามปกติ: ในระหว่างการประกอบโรงงาน สลักเกลียวโครงสร้างและข้อต่อไฟฟ้าทุกอันจะต้องขันให้แน่นโดยใช้ประแจทอร์คแบบดิจิตอลที่ปรับเทียบแล้วตามข้อกำหนดนิวตัน-เมตร (Nm) ที่แม่นยำ และทำเครื่องหมายอย่างถาวรเพื่อการติดตามการประกันคุณภาพ

ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิคที่ครอบคลุมสำหรับสวิตช์เกียร์ทนแรงกระแทก

บูรณาการระบบ: ปรับโครงสร้างพื้นฐานแรงดันไฟฟ้าต่ำของคุณ

การสร้างเครือข่ายการกระจายพลังงานที่ทนทานต่อแรงกระแทกนั้นจำเป็นต้องมีความเข้ากันได้ข้ามกันระหว่างแผงสวิตช์หลักแรงดันต่ำและโหนดการกระจายรอง พิจารณาบูรณาการระบบเสริมโครงสร้างเหล่านี้เพื่อรักษาความต่อเนื่องในการปฏิบัติงานทั่วทั้งไซต์งาน:

การกระจายสินค้าจากโรงงานสำหรับงานหนัก: สำหรับการจ่ายพลังงานหลักในสายการผลิตขนาดใหญ่ที่มีแนวโน้มที่จะเกิดการสั่นสะเทือนของโครงสร้าง ให้จับคู่เมนบอร์ดของคุณกับสวิตช์เกียร์หุ้มโลหะ AC แบบดึงออกหุ้มเกราะ KYN28A-12 ที่ด้านแรงดันไฟฟ้าปานกลางเพื่อสร้างฐานรากของสถานีย่อยที่เหนียวแน่นและแข็งตัวด้วยกลไก

แผงย่อยอุตสาหกรรมคงที่: สำหรับการควบคุมพลังงานที่แข็งแกร่งและเฉพาะจุดซึ่งมีพื้นที่จำกัดแต่จำเป็นต้องมีความเสถียรทางกล ให้ใช้สวิตช์เกียร์แบบคงที่แรงดันต่ำชนิด GGD รูปทรงของเฟรมแบบเชื่อมที่แข็งแกร่งทำให้เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการจัดการแรงกระแทกจากการสตาร์ทมอเตอร์ทางอุตสาหกรรมในสภาวะคงที่

โครงสร้างพื้นฐานเชิงพาณิชย์ขนาดกะทัดรัด: ในอาคารพาณิชย์หรือการใช้งานในอุตสาหกรรมเบาที่มีแรงสั่นสะเทือนของพื้นน้อยที่สุดแต่จำเป็นต้องมีการบูรณาการขนาดกะทัดรัด กล่องจ่ายไฟ AC ซีรีส์ XL ให้พื้นที่ตู้ที่ได้รับการปรับปรุงและประหยัดพื้นที่ ในขณะที่ยังคงรักษาความสมบูรณ์ของโครงสร้างมาตรฐานไว้

การกำหนดเส้นทางวงแหวนรองที่ยืดหยุ่น: เมื่อกระจายพลังงานออกไปจากสถานีย่อยที่แยกไฟฟ้าช็อตไปยังโซนเสริม ให้รวมเครือข่ายวงแหวนรองป้องกันโดยใช้ตู้สวิตช์เกียร์หลักแรงดันสูงแบบแหวนคงที่ชนิดกล่อง HXGN17-12 ขนาดกะทัดรัด เพื่อให้แน่ใจว่าความผิดปกติของสายต้นน้ำจะไม่ทำให้เกิดไฟกระชากในโครงสร้างพื้นฐานแรงดันไฟฟ้าต่ำของคุณ

อ้างอิง

IEC 61439-1 / IEC 61439-2: ชุดสวิตช์เกียร์แรงดันต่ำและชุดควบคุม - ส่วนที่ 1: กฎทั่วไป / ส่วนที่ 2: ชุดสวิตช์เกียร์และชุดควบคุม

IEC 60068-2-27: การทดสอบด้านสิ่งแวดล้อม - ส่วนที่ 2-27: การทดสอบ - ทดสอบ Ea และคำแนะนำ: การกระแทก

มาตรฐาน IEEE 693: แนวปฏิบัติที่แนะนำของ IEEE สำหรับการออกแบบสถานีย่อยแผ่นดินไหว