空氣絕緣開關(guān)柜將所有的帶電元器件、控制元器件安裝在金屬封閉殼體內(nèi)部,以避免外物進(jìn)入開關(guān)柜內(nèi)部,導(dǎo)致高壓帶電體絕緣破壞放電,以及控制系統(tǒng)失效。
這時(shí)開關(guān)柜并不需要完全密封,一般以防護(hù)等級(jí)作為要求標(biāo)準(zhǔn),一般開關(guān)柜陸用的需要滿足IP4x,即對(duì)防水沒有要求,而船舶行業(yè)有IACS UR-E11的聯(lián)合要求,中壓配電板最少需要滿足IP32才能上船,大部份主配電板廠家延續(xù)了陸地配電板“IP4X”第一位數(shù)的高品質(zhì)要求,所以大部份中壓配電板是IP42而非IP32。
開關(guān)柜需要通風(fēng),不僅是可以通過對(duì)流降低溫升,還可以減少凝露的發(fā)生,開關(guān)柜是個(gè)相對(duì)封閉的空間,安裝維護(hù)時(shí)柜門打開,內(nèi)外處于同一空氣環(huán)境,即空氣溫濕度,而如果門關(guān)閉,開關(guān)柜就完全密封,那么內(nèi)外空氣環(huán)境就會(huì)不同,內(nèi)部高濕度就會(huì)隨著環(huán)境溫度的降低導(dǎo)致凝露。
船舶應(yīng)用開關(guān)柜安裝在封閉的隔室內(nèi),溫濕度高,開關(guān)柜的通風(fēng)就需要更加關(guān)注。潮濕悶熱會(huì)影響開關(guān)設(shè)備安全運(yùn)行。因此滿足IP32可以加大通風(fēng)孔面積,作為船舶專用設(shè)備,就需要針對(duì)IP32設(shè)計(jì)通風(fēng),而不能拿陸用的IP4x做基礎(chǔ),增加防水蓋板、密封條了事。
IP3x阻止直徑2.5mm的棒進(jìn)入,IP4x阻止直徑1mm的棒進(jìn)入,孔徑增加2.5倍,面積 則增加6倍多,因此有效通風(fēng)面積可以大幅提升,通風(fēng)孔面積可以占總面積的60%,通風(fēng)效率也大幅提升。
對(duì)于IP4x,由于小于1mm孔徑,因此采用網(wǎng)格板線徑占了很大面積,因此總通風(fēng)面積減少,一般只有總面積的20%左右。這時(shí)改進(jìn)的措施就是增大整個(gè)通風(fēng)網(wǎng)板的面積,因此大電流開關(guān)柜柜頂采用波浪板散熱板就是這個(gè)目的,通過波浪折彎,可以是平板面積的3倍以上,這樣就可以填補(bǔ)網(wǎng)板通風(fēng)不足的缺陷。
另外,百葉窗也是常用的通風(fēng)方式,由于要滿足IP4x要求,百葉窗下面孔寬度1mm,百葉窗寬度70mm,由于沖模占用空間,無法實(shí)現(xiàn)非常大的百葉窗密度,一般800mm柜水平方向6個(gè),垂直方向即使20個(gè),總通風(fēng)面積也僅有1x70x6x20=8400mm2,也就是84cm2通風(fēng)面積有限。
按照下圖IEC60890標(biāo)準(zhǔn),小于100cm2的進(jìn)風(fēng)口截面積對(duì)柜體自然對(duì)流十分小,而如果將通風(fēng)面積增加到400-500cm2則可以有效降低溫升。因此可以考慮其它通風(fēng)措施。
現(xiàn)在有設(shè)計(jì)采用沖橋形孔,即充橋鞏起,下面兩側(cè)通風(fēng),同樣通風(fēng)孔間隙1mm,長度和數(shù)量有限,通風(fēng)孔有效面積不大。
關(guān)于通風(fēng)效率以及氣流等相關(guān)知識(shí),不是簡單可以說清楚的,需要CFD等氣流模擬分析,精準(zhǔn)設(shè)計(jì)通風(fēng)系統(tǒng)。
來源:會(huì)說電氣