ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับระบบจำหน่ายไฟฟ้าและการวิเคราะห์การใช้งานตู้จำหน่ายไฟฟ้า

ในระบบไฟฟ้าสมัยใหม่ อุปกรณ์จำหน่ายไฟฟ้ามีบทบาทสำคัญในการจ่ายพลังงาน การควบคุม การป้องกัน และการตรวจสอบ ด้วยการพัฒนาอย่างรวดเร็วของระบบอัตโนมัติทางอุตสาหกรรม พลังงานใหม่ อิเล็กทรอนิกส์กำลัง และการก่อสร้างศูนย์ข้อมูล ระบบจำหน่ายไฟฟ้าจึงค่อยๆ อัปเกรดไปสู่ระบบอัจฉริยะ ความเป็นโมดูล และความน่าเชื่อถือสูง ไม่ว่าจะในโรงงานอุตสาหกรรมแบบดั้งเดิม ศูนย์ข้อมูล ระบบจัดเก็บพลังงานใหม่ หรือสถานีฐานการสื่อสาร ตู้ไฟฟ้าแบบกระจายเป็นส่วนประกอบสำคัญในการรับรองแหล่งจ่ายไฟที่เสถียร

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ตู้จ่ายไฟคือชุดอุปกรณ์ไฟฟ้าครบชุดที่ประกอบขึ้นตามรูปแบบการเดินสายไฟฟ้าเฉพาะ โดยผสมผสานอุปกรณ์หลักและอุปกรณ์รองเพื่อทำหน้าที่ต่างๆ เช่น การรับพลังงาน การจ่ายไฟ การควบคุม การป้องกัน และการตรวจสอบ ขึ้นอยู่กับวิธีการติดตั้ง สามารถแบ่งออกเป็นโครงสร้างแบบคงที่และแบบลิ้นชัก- ขึ้นอยู่กับระดับแรงดันไฟฟ้า สามารถแบ่งออกเป็นตู้จ่ายแรงดันไฟฟ้าสูง-และตู้จ่ายแรงดันไฟฟ้าต่ำ- ตู้กระจายสินค้าแบบโมดูลาร์สมัยใหม่เน้นแนวคิดการออกแบบแบบโมดูลาร์ อำนวยความสะดวกในการบำรุงรักษา การขยาย และการบูรณาการระบบ

 

ตู้กระจายสินค้าทั่วไปมักจะมีพื้นที่ใช้งาน เช่น ช่องบัสบาร์ ช่องเซอร์กิตเบรกเกอร์ ช่องควบคุมเครื่องมือ และช่องป้อน ส่วนประกอบภายในหลัก ได้แก่ บัสบาร์ เบรกเกอร์วงจร หม้อแปลงกระแส หม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า อุปกรณ์ป้องกันรีเลย์ สวิตช์ตัดการเชื่อมต่อ สวิตช์กราวด์ อุปกรณ์วัดแสง และหน่วยแสดงสัญญาณ สำหรับระบบอุตสาหกรรมขนาดใหญ่ ตู้จำหน่ายเหล็กถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในสภาพแวดล้อมการกระจายพลังงานที่มีความน่าเชื่อถือสูง- เนื่องจากมีโครงสร้างที่แข็งแกร่งสูงและประสิทธิภาพการป้องกันที่มั่นคง

 

จากมุมมองของการใช้งานระบบ ตู้กระจายสินค้าสามารถแบ่งได้หลายประเภท ตู้ที่เข้ามาจะได้รับพลังงานเข้าจากโครงข่ายไฟฟ้าหรือหม้อแปลงไฟฟ้าเป็นหลัก โดยทำหน้าที่เป็นจุดเข้าไฟฟ้าสำหรับระบบจำหน่ายไฟฟ้าทั้งหมด ตู้ขาออกมีหน้าที่กระจายพลังงานไปยังวงจรโหลดต่างๆ ดังนั้นจึงมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในโรงงานอุตสาหกรรม ระบบควบคุมพลังงาน และตู้จ่ายไฟสำหรับศูนย์ข้อมูล ตู้ผูกบัสบาร์เชื่อมต่อส่วนบัสบาร์ที่แตกต่างกัน ช่วยให้สามารถสลับระบบและจ่ายไฟสำรองได้ ช่วยเพิ่มความน่าเชื่อถือของแหล่งจ่ายไฟ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ตู้ PT ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับฟังก์ชันการตรวจจับและป้องกันแรงดันไฟฟ้าของบัสบาร์ และโดยทั่วไปจะประกอบด้วยหม้อแปลงแรงดันไฟฟ้า ฟิวส์ และอุปกรณ์ป้องกันไฟกระชาก ตู้แยกส่วนให้การแยกทางไฟฟ้า ทำให้มั่นใจในความปลอดภัยในการบำรุงรักษาอุปกรณ์ เนื่องจากสวิตช์ตัดการเชื่อมต่อในตัวไม่มีความสามารถในการดับส่วนโค้ง- จึงไม่สามารถดำเนินการภายใต้โหลดได้

 

ตู้ชดเชยตัวเก็บประจุใช้เป็นหลักในการชดเชยกำลังไฟฟ้ารีแอกทีฟและการปรับปรุงตัวประกอบกำลัง ด้วยการกำหนดค่าธนาคารตัวเก็บประจุอย่างมีเหตุผล การสูญเสียสายจะลดลง และปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของระบบ ด้วยการพัฒนากริดอัจฉริยะ ตู้กระจายสินค้าอัจฉริยะได้เริ่มบูรณาการฟังก์ชันต่างๆ เช่น การชดเชยอัตโนมัติ การตรวจสอบระยะไกล และการเตือนข้อผิดพลาดล่วงหน้า เพื่อปรับปรุงระดับอัตโนมัติของระบบ

 

ตู้มิเตอร์ริ่งใช้สำหรับวัดปริมาณไฟฟ้าและตรวจติดตามการใช้พลังงาน และใช้กันอย่างแพร่หลายในสวนอุตสาหกรรม อาคารพาณิชย์ และสถานที่สาธารณะ ตู้ GIS เป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าแบบปิดแบบรวมที่ใช้ก๊าซ SF6 เป็นฉนวนและสารดับเพลิง- ช่วยให้สามารถออกแบบ-แรงดันไฟฟ้าสูง ความจุสูง- และออกแบบระบบจำหน่ายไฟฟ้าขนาดเล็กได้

 

เบรกเกอร์เป็นอุปกรณ์ป้องกันหลักในระบบจำหน่ายไฟฟ้า หน้าที่หลักคือเชื่อมต่อ ดำเนินการ และตัดการเชื่อมต่อกระแสโหลดปกติและกระแสลัดวงจร-ของฟอลต์ ตามสารดับเพลิงส่วนโค้งต่างๆ- เซอร์กิตเบรกเกอร์สามารถแบ่งออกเป็นเซอร์กิตเบรกเกอร์สุญญากาศ เซอร์กิตเบรกเกอร์ SF6 และเซอร์กิตเบรกเกอร์อากาศ ตู้จ่ายไฟ DC สมัยใหม่มักใช้เซอร์กิตเบรกเกอร์ DC เฉพาะเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการป้องกัน DC ของระบบกักเก็บพลังงานและระบบพลังงานใหม่

 

สวิตช์ตัดการเชื่อมต่อส่วนใหญ่จะใช้เพื่อสร้างจุดตัดการเชื่อมต่อที่ชัดเจนเพื่อความปลอดภัยในการบำรุงรักษาอุปกรณ์ เนื่องจากไม่มีอุปกรณ์ดับเพลิงแบบอาร์กเฉพาะ- สวิตช์ตัดการเชื่อมต่อจึงไม่สามารถใช้เพื่อขัดขวางกระแสโหลดหรือกระแสลัดวงจร-ได้

 

ฟิวส์เป็นส่วนประกอบป้องกันที่เรียบง่ายแต่เชื่อถือได้สูง เมื่อกระแสเกินค่าที่ตั้งไว้และคงอยู่เป็นระยะเวลาหนึ่ง องค์ประกอบที่ละลายได้จะละลาย ส่งผลให้วงจรขาด ตู้กระจายแบบหลอมรวมมักจะรวมฟิวส์เข้ากับสวิตช์โหลดเพื่อลดต้นทุนของระบบและให้การป้องกันกระแสเกินขั้นพื้นฐาน

 

สวิตช์โหลดมีความสามารถในการดับไฟ-ส่วนโค้งและสามารถเชื่อมต่อและตัดการเชื่อมต่อกระแสโหลดปกติ แต่ไม่สามารถตัดการเชื่อมต่อ-กระแสไฟฟ้าลัดของวงจรลัดวงจรได้ ดังนั้นจึงมักใช้ร่วมกับฟิวส์ในการออกแบบทางวิศวกรรม

 

หม้อแปลงไฟฟ้าเป็นอุปกรณ์สำคัญสำหรับการแปลงระหว่างระดับแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกัน หลักการสำคัญของพวกเขาคือการใช้การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อถ่ายโอนพลังงาน พารามิเตอร์ทางเทคนิคหลักของหม้อแปลงไฟฟ้า ได้แก่ พิกัดความจุ แรงดันไฟฟ้าที่กำหนด การสูญเสียโหลดไม่- การสูญเสียวงจร-สั้น และช่วงการเปลี่ยนแทป ในระบบจ่ายไฟทางอุตสาหกรรม การเลือกความจุของหม้อแปลงและวิธีการเปลี่ยนแทปอย่างเหมาะสมเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งในการรับประกันความเสถียรของแหล่งจ่ายไฟ

 

PT และ CT เป็นอุปกรณ์หม้อแปลงเครื่องมือที่ใช้ในการแยกทางไฟฟ้าระหว่างระบบควบคุมหลักและรอง CT ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการวัดและการป้องกันกระแสไฟฟ้า ในขณะที่ PT ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการวัดแรงดันไฟฟ้า การใช้หม้อแปลงเครื่องมืออย่างถูกต้องเป็นสิ่งสำคัญสำหรับการทำงานที่มั่นคงของระบบป้องกันและการวัด

 

ในระบบจำหน่ายไฟฟ้าอัจฉริยะสมัยใหม่ การออกแบบประเภทรถเข็นขนาดเล็ก-และลิ้นชัก-ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลาย ข้อได้เปรียบหลักอยู่ที่การอำนวยความสะดวกในการบำรุงรักษา การเปลี่ยน และการซ่อมแซมอุปกรณ์ ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพการทำงานของระบบ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในระบบตู้ไฟฟ้าแบบกระจายขนาดใหญ่ การออกแบบลิ้นชักแบบโมดูลาร์สามารถลดการหยุดทำงานได้อย่างมาก

 

สวิตช์กราวด์ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการตรวจสอบการป้องกันกราวด์และสำหรับการสร้างข้อผิดพลาดของวงจรกราวด์เทียม- ดังนั้นจึงแจ้งให้อุปกรณ์ป้องกันทำงานอย่างรวดเร็วและตัดการเชื่อมต่อส่วนที่ผิดพลาด คอนแทคเตอร์ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการควบคุมโหลดบ่อยครั้ง เช่น มอเตอร์ ไฟส่องสว่าง และแบตเตอรีตัวเก็บประจุ ลักษณะประกอบด้วยความถี่ในการทำงานสูงและอายุการใช้งานยาวนาน

 

รีเลย์เป็นส่วนประกอบที่สำคัญในระบบควบคุม ซึ่งส่วนใหญ่ใช้สำหรับการแปลงสัญญาณ การควบคุมอัตโนมัติ และการนำตรรกะการป้องกันไปใช้ ประเภททั่วไป ได้แก่ รีเลย์ปัจจุบัน รีเลย์แรงดันไฟฟ้า รีเลย์เวลา และรีเลย์ความร้อน

 

ด้วยการพัฒนาเครือข่ายการสื่อสารและระบบไฟเบอร์ออปติก ตู้กระจายไฟเบอร์ออปติกกลางแจ้ง ตู้กระจายไฟเบอร์กลางแจ้ง และตู้ฮับกระจายไฟเบอร์ ค่อยๆ กลายเป็นองค์ประกอบสำคัญของโครงสร้างพื้นฐานการสื่อสารสมัยใหม่ อุปกรณ์เหล่านี้ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการกระจายสายใยแก้วนำแสง การจัดการสายแพตช์ และการป้องกันระบบสื่อสารกลางแจ้ง ตู้กระจายสัญญาณกลางแจ้งแบบเชื่อมต่อด้วยไฟเบอร์ออปติกมีการใช้งานที่หลากหลายในการสื่อสาร 5G เมืองอัจฉริยะ และการก่อสร้างศูนย์ข้อมูล

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

นอกจากนี้ โครงสร้างการกระจายโลหะแบบติดผนัง{0}}ยังถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอาคารพาณิชย์และระบบควบคุมอุตสาหกรรมขนาดเล็ก เนื่องจากการติดตั้งที่ยืดหยุ่นและมีขนาดเล็ก ตู้ไฟเบอร์แบบโมดูลาร์เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมของระบบสื่อสารที่ต้องการการขยายและการบำรุงรักษาอย่างรวดเร็ว

 

ในสนามไฟฟ้าอุตสาหกรรม ตู้กล่องกระจายสายไฟฟ้าส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการกระจายสายเคเบิลและการควบคุมสาย และการออกแบบโครงสร้างจำเป็นต้องสร้างสมดุลระดับการป้องกัน ประสิทธิภาพการกระจายความร้อน และความง่ายในการบำรุงรักษา ห้องโดยสารกระจายภายนอกเน้นการปรับตัวต่อสิ่งแวดล้อมกลางแจ้ง รวมถึงการกันน้ำ กันฝุ่น ทนต่อการกัดกร่อน และทนต่อสภาพอากาศ

 

ด้วยการพัฒนาพลังงานใหม่ ระบบชาร์จรถยนต์ไฟฟ้า และอุตสาหกรรมกักเก็บพลังงาน สถานการณ์การใช้งานของตู้จำหน่ายสายเคเบิลกำลังขยายตัวอย่างต่อเนื่อง ระบบจำหน่ายไฟฟ้าสมัยใหม่ไม่เพียงแต่ต้องตอบสนองความต้องการด้านการจัดหาและการจ่ายพลังงานแบบเดิมเท่านั้น แต่ยังต้องคำนึงถึงการตรวจสอบอัจฉริยะ การทำงานและการบำรุงรักษาจากระยะไกล -การจัดการการประหยัดพลังงาน และข้อกำหนดด้านความปลอดภัยระดับสูง

 

ในอนาคต อุปกรณ์จำหน่ายไฟฟ้าจะยังคงพัฒนาไปสู่การเปลี่ยนผ่านสู่ดิจิทัล ความชาญฉลาด และการบูรณาการในระดับสูง ด้วยการรวมการตรวจจับอัจฉริยะ การสื่อสารระยะไกล ระบบการจัดการพลังงาน และเทคโนโลยีการควบคุมอัตโนมัติ ระบบจำหน่ายพลังงานจะมีบทบาทสำคัญในการผลิตภาคอุตสาหกรรม ศูนย์ข้อมูล พลังงานใหม่ และการก่อสร้างเมืองอัจฉริยะ