空氣絕緣開關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部,以避免外物進入開關柜內部,導致高壓帶電體絕緣破壞放電,以及控制系統(tǒng)失效。
這時開關柜并不需要完全密封,一般以防護等級作為要求標準,一般開關柜陸用的需要滿足IP4x,即對防水沒有要求,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)的高品質要求,所以大部份中壓配電板是IP42而非IP32。
開關柜需要通風,不僅是可以通過對流降低溫升,還可以減少凝露的發(fā)生,開關柜是個相對封閉的空間,安裝維護時柜門打開,內外處于同一空氣環(huán)境,即空氣溫濕度,而如果門關閉,開關柜就完全密封,那么內外空氣環(huán)境就會不同,內部高濕度就會隨著環(huán)境溫度的降低導致凝露。
船舶應用開關柜安裝在封閉的隔室內,溫濕度高,開關柜的通風就需要更加關注。潮濕悶熱會影響開關設備安全運行。因此滿足IP32可以加大通風孔面積,作為船舶專用設備,就需要針對IP32設計通風,而不能拿陸用的IP4x做基礎,增加防水蓋板、密封條了事。
IP3x阻止直徑2.5mm的棒進入,IP4x阻止直徑1mm的棒進入,孔徑增加2.5倍,面積 則增加6倍多,因此有效通風面積可以大幅提升,通風孔面積可以占總面積的60%,通風效率也大幅提升。
對于IP4x,由于小于1mm孔徑,因此采用網(wǎng)格板線徑占了很大面積,因此總通風面積減少,一般只有總面積的20%左右。這時改進的措施就是增大整個通風網(wǎng)板的面積,因此大電流開關柜柜頂采用波浪板散熱板就是這個目的,通過波浪折彎,可以是平板面積的3倍以上,這樣就可以填補網(wǎng)板通風不足的缺陷。
另外,百葉窗也是常用的通風方式,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,無法實現(xiàn)非常大的百葉窗密度,一般800mm柜水平方向6個,垂直方向即使20個,總通風面積也僅有1x70x6x20=8400mm2,也就是84cm2通風面積有限。
按照下圖IEC60890標準,小于100cm2的進風口截面積對柜體自然對流十分小,而如果將通風面積增加到400-500cm2則可以有效降低溫升。因此可以考慮其它通風措施。
現(xiàn)在有設計采用沖橋形孔,即充橋鞏起,下面兩側通風,同樣通風孔間隙1mm,長度和數(shù)量有限,通風孔有效面積不大。
關于通風效率以及氣流等相關知識,不是簡單可以說清楚的,需要CFD等氣流模擬分析,精準設計通風系統(tǒng)。
來源:會說電氣