開關對于戶內(nèi)戶外型環(huán)網(wǎng)柜的特點
我們很多環(huán)網(wǎng)柜是安裝在箱變或戶外箱內(nèi)部,整體直接放置戶外場合。其實環(huán)網(wǎng)柜已不能說是戶內(nèi)使用了,再按照戶內(nèi)使用標準是不能滿足要求的,如最低環(huán)境溫度、最高環(huán)境溫度等,對于溫度快速變化所造成的凝露,以及外箱防護等級不足所造成的污穢、滴水等也需要考慮。
特別是光伏等新能源戶外設備,安裝在內(nèi)部的開關設備已不能完全按戶內(nèi)使用標準來要求。
相比于戶內(nèi)應用,戶外要求高一些,按照標準主要環(huán)境要求如下表。
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戶內(nèi) |
戶外 |
溫度 |
-5,-15,-25 |
-10,-25,-30,-40 |
嚴寒氣候 |
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-50~+40 |
酷熱氣候 |
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-5~ +55 |
陽光輻射 |
可以忽略 |
1000W/m2 |
濕度 |
偶爾會出現(xiàn)凝露 |
應當考慮凝露和降水 |
覆冰 |
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1mm~20mm |
風速 |
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≤34m/s |
污穢 |
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IEC60815 III級或IV級 |
防護等級 |
IP3X/IP4X |
lPX3 或IPXXW 防護等級 |
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對于環(huán)境溫度來說,由于直接安裝在鋼板制成戶外箱或集裝箱內(nèi)部,與鋼筋水泥結構的建筑戶內(nèi)環(huán)境完全不同,戶外箱內(nèi)外溫度幾乎相同,因此對于這種應用的戶內(nèi)開關設備,需要和戶外的應用環(huán)境一致,要充分考慮夏天陽光輻射造成的高溫,即使外部溫度35攝氏度,而箱內(nèi)也會有50攝氏度的溫度,對操作機構、電子裝置等都是考驗,長期使用老化,造成壽命縮短等現(xiàn)象。
如在中東地區(qū)的光伏電站,36kV環(huán)網(wǎng)柜安裝在戶外箱內(nèi),戶外箱IP43防護等級,顯然是無法阻止沙塵等進入環(huán)網(wǎng)柜,加之戶外環(huán)境長期50攝氏度,箱內(nèi)溫度很高,造成開關在合閘位置拒分,分析原因有幾點,沙塵進入機構內(nèi)部,高溫造成潤滑油干涸,沙塵和潤滑油混合造成半軸污穢,高溫造成半軸材料變軟等等,最終導致無法電動分閘。這樣就需要模擬高溫環(huán)境對開關進行試驗,把開關放在烘箱內(nèi)部,設定溫度70度,開關處于合閘位置,24小時后,對開關進行電動分合閘試驗,測量最低控制電壓分合閘速度。
還有安裝在澳大利亞的工業(yè)應用戶外箱環(huán)網(wǎng)柜,工業(yè)應用早上設備啟動,白天太陽直射溫度高,晚上設備關閉,夜晚溫度低,溫度快速變化易導致凝露發(fā)生。對于凝露,最有效的辦法就是保持空氣流通,濕度大的空氣可以與外界空氣自然對流,氣體不斷交換,柜體內(nèi)部空氣始終高于露點溫度,這樣就不會凝露。而有些開關柜為了防止凝露發(fā)生,會要求封堵,對于電纜溝等封堵是必須的,阻止電纜溝濕氣進入。
開關柜防護等級要求IP4X,這樣很難設計空氣自然流通,開關柜在正常溫濕度下電纜等安裝,固體絕緣等通過排氣擠壓保證不含空氣,電纜室、機構室如完全密封,溫度驟降低壓露點就會凝露,這也就是國外開關柜、環(huán)網(wǎng)柜的防護等級一般只有IP3X,通過柜底部、前面下部設計進風口,空氣進入,柜頂部、上部設計出風口,空氣出來,由于高度差形成有效的壓力差,帶動空氣流動,從而避免凝露發(fā)生。
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