Kuidas optimeerida elektrijaamade lülitusseadmete paigutust?

Halva lülitusseadmete paigutuse tagajärjed

Elektrikoda, mis ühel joonisel näeb korralikult välja, võib füüsilises ruumis muutuda hoolduskohustuste allikaks. Lülitusseadmete paigutus, mis ignoreerib ligipääsu vahemaid, soojusjuhtimist ja tulevast laiendamist, teeb olukorraga, kus tavalise katkesti vahetamiseks tuleb välja lülitada naaberliinid ja kaablikihistus takistab piisavalt õhuvoolu, et seadmed tuleb jõudluse alandamisega kasutada. Hea paigutus on erinevus elektrikojas, mis töötab ennustatavalt 30 aastat, ja sellises, mille puhul on viie aasta jooksul vajalik kulusõna rekonfigureerimine.

Ligipääsu vahemaa ja ohutusnõuete täitmine

NEC artikkel 110.26 nõuab lülitusseadmete ette minimaalset tööpiirkonna vabadust pinge ja vastaskülje tingimuste alusel. 480-voltise lülitusseadme puhul, kui vastaskülg on maandatud, on minimaalne sügavus 3 jalga. 4160-voltise seadme puhul tõuseb nõue 4 jalani. Need on minimaalsed väärtused – tegelik hooldus nõuab sageli rohkem. Tehnikul, kes eemaldab 200-naela (umbes 90,7 kg) kaaluvat lülitit vertikaalsest kapisest, on vähemalt 4,5 jalga (umbes 1,37 m), et saaks seda liikumisvahendile (tõstukarile) paigutada.

Eraldi pääsemaateed on sama olulised. U-kujulises konfiguratsioonis olev lülitusseade ühe sissepääsuga ohustab isikuid kaareflashi juhtumil lülitusseadme juures, mis asub ukse lähedal. Kahe pääsemaatee tagamine vastavalt NFPA 70E reisimaastikunõuetele peab olema tingimus, millest ei saa loobuda.

Soojusjuhtimine kitsastes ruumides

Lülitusseade teeb soojusenergiat, mille kogus on võrdeline voolu ruuduga, mis läbib bussriba ja lülitid. 4000 A peabuss 80-protsendilisel koormusel eraldab pidevalt umbes 3000–5000 vatti. Piisavat ventilatsiooni puududes tõuseb sisemine temperatuur üle lubatud ümbrustemperatuuri – tavaliselt 40 °C – ning põhjustab kiiremat isoleerimise vananemist ja lülitusüksuste kalibreerumist.

Lülitusseadme paigutamine õhuvoolu suhtes risti loob surna zones, kus soojus koguneb. Paigutus peaks asetama sektsioonid paralleelselt õhuvooluga sisendkraavade kaudu väljundventilaatoriteni, tagant peab jääma vähemalt 60 cm vaba ruumi. Kuumas kliimas asuvates elektrikodudes tuleb kasutada sundventilatsiooni, mille võimsus on arvutatud nii, et lülitusseadme soojuskoormuse korral toimub tunnis 10 õhuvahetust.

Funktsionaalse paigutuse põhimõtted

Toitejuhtmete rühmitamine ja kaablite haldamine

Lülitusseadmete rühmitamine koormusasukoha järgi vähendab kaablite pikkust, pingekahet ja kaablikanalite ülekoormatust. Keemiatööstuse elektrijaamas tuleks protsessiala toitejuhtmed paigutada lähemale protsessi poole asuvale kaabli väljumiskohale ja kasuliku toitejuhtmed lähemale kasuliku toite väljumiskohale. See rühmitamine vähendab keskmist toitejuhtme kaablipikkust 20–30 protsenti võrreldes järjestikuse nummerdamisega, mis ei arvesta füüsilist asukohta.

Kaablite sisend- ja väljumiskoht tuleb projekteerida juba algstaadiumis. Ülevalt sisenevaid lülitusseadmeid ei saa alumiselt toitetud kaablitega kasutada ilma juhtmesüsteemi muudatusteta. Alumiselt sisenevate lülitusseadmete paigaldamine kaablitõmmiste üle paiknevatele hoolduspindadele nõuab täpset koordineerimist tootja mõõtmete ja tsiviilehituse vahel – 100-millimeetrine erinevus sunnib väliülesannetes teostama muudatusi, mis kahjustavad kaarukindla konstruktsiooni omadusi.

Tulevase laiendamise ettevalmistused

Paigutus peaks reserveerima ruumi vähemalt 20 protsendi lisanduvate toitekaitsjate jaoks kõrvale olemasolevale seeriale. Tulevaste sektsioonide ühendused busskanaliga tuleb määrata esialgse ostuga – busslaienduse lisamine ilma tehases valmistatud ühenduspunktidega on oluliselt kallim.

Praktiline näide: toidutöötlemistehase elektrijaamade ümberkujundamine

Toidutöötlemistehas Hollandis kasutas kahte erineva tootja lülitusseadmeid, mis olid paigaldatud 12 aastat vahetult. Esialgne paigutus asetas uuemad lülitusseadmed tagaseinale ning jäi vaid 45 cm (18 tolli) vahemaa – see vastab eeskirjade miinimumnõuetele, kuid ei ole piisav hoolduseks. Kui 1600 A peakaitsja tuli vahetada, tuli kogu sektsioon 14 tunniks välja lülitada, sest tõstukarurad ei saanud liikuda.

Tehas üle kujundas paigutuse täieliku 48-tollise eesmise ja 30-tollise tagumise vabaservaga. China Electrical tarnis uue lülitusseadmete konfiguratsiooni, sealhulgas eraldi kaabellõike ühendused planeeritud laiendamise jaoks. Kaablijuhtme marsruutimist muudeti nii, et eraldati võimsus- ja juhtkaablid, mis kõrvaldas signaalihäireid ja seeläbi ka ebavajalikud katkestused. Ümberkorraldus vähendas suurte katkestite asendamise peatumisaega iga ühiku kohta 14-st 4 tundi.

Paigutuse kontrollimine ja käivitamine

Alus betoneerimise eel kontrollitakse füüsilise näidispaigutusega (põrandale märgistuslintu kasutades), kas vabad vahed on saavutatavad. Iga sektsioonil peab olema märgistatud eesmine ja tagumine ligipääsuzoon ning iga sektsiooni uksest kuni sektsioonini peab olema võimalik liikuda hoolduskäru abil. Paigaldamise järel tehakse infrapunapildistus 25, 50, 75 ja 100 protsendil projekteeritud koormusest, et luua lähtepunktlik temperatuuri tõus. Kuumad kohad, mille temperatuur ületab ümbritsevat temperatuuri rohkem kui 30 °C, viitavad paigaldusvigadele.

Tavaliselt esinevad küsimused

Mis on lülitusseadmete ees nõutav miinimumvaba vahemaa?

NEC 110.26 nõuab 480-voolu puhul 3 jalga ja 4160-voolu puhul 4 jalga. Hooldusjuurdepääs nõuab tavaliselt 4,5 kuni 5 jalga katkesti eemaldamiseks enamikes konfiguratsioonides.

Miks mõjutab lülitusseadmete paigutus kaablite maksumust?

Toitejuhtmete rühmitamine vähendab keskmist kaablipikkust 20–30 protsendi võrra suvalise paigutusega võrreldes. Kaablite maksumuse sääst optimaalse paigutuse tõttu ületab tavaliselt inseneriuuringute kulud juba esimese 10 toitejuhtme puhul.

Kui palju laiendusruumi tuleks reserveerida lülitusseadmete paigutuses?

Vähemalt 20 protsenti täiendavaid toitejuhtme asukohti olemasolevate lülitusseadmete kõrval. Juhtmesildade pikenduste ühenduspunktid tuleb määrata juba esialgsel ostul, et vältida kalliste väliworkide tegemist.

Mõjutab lülitusseadmete orientatsioon jahutustõhusust?

Lülitusseadmed jahutuvad tõhusamalt, kui need on paigutatud õhuvoolu suunas paralleelselt, mitte risti. Kuumades klimaatilistes tingimustes soovitatakse minimaalselt 24 tolli (61 cm) tagumist vahemaad ja sundventilatsiooni kiirusega 10 õhuvahetust tunnis.

Mis on elektrijaamades levinuim paigutusviga?

Piisamatu hooldusjuurdepääs, kuigi koodi miinimumnõuded on täidetud. Katkestajate eemaldamiseks vajalik ruum on oluliselt suurem kui koodis sätestatud tööruumi miinimumnõuded. China Electrical pakub lülitusseadmete konfiguratsioonijuhiseid, mis arvestavad hooldusjuurdepääsu nõuetega, mis ületavad koodis sätestatud miinimumnõudeid.

Kuidas erinevad pinge tasemed mõjutavad lülitusseadmete paigutust?

Kesk- ja väikepingelisi lülitusseadmeid tuleb füüsiliselt eraldada vähemalt 6 jalga (umbes 1,83 meetrit) või tulekindla takistusega. Kaablite juhtimine erinevate pingetasemete vahel peaks vältima paralleelseid juhtmisi, mis tekitavad häireid juhtimissüsteemides.