Conocimientos básicos del sistema de distribución de energía y análisis de aplicaciones de gabinetes de distribución.

En los sistemas eléctricos modernos, los equipos de distribución de energía desempeñan un papel crucial en la distribución, el control, la protección y el monitoreo de la energía. Con el rápido desarrollo de la automatización industrial, las nuevas energías, la electrónica de potencia y la construcción de centros de datos, los sistemas de distribución de energía se están actualizando gradualmente hacia inteligencia, modularidad y alta confiabilidad. Ya sea en plantas industriales tradicionales, centros de datos, nuevos sistemas de almacenamiento de energía o estaciones base de comunicaciones, los gabinetes eléctricos de distribución son componentes esenciales para garantizar un suministro de energía estable.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Un gabinete de distribución es un conjunto completo de equipos eléctricos ensamblados de acuerdo con un esquema de cableado eléctrico específico, que combina equipos primarios y secundarios para realizar funciones tales como recepción, distribución, control, protección y monitoreo de energía. Dependiendo del método de instalación, se puede dividir en estructuras fijas y tipo cajón-; Dependiendo del nivel de voltaje, se puede dividir en gabinetes de distribución de alto-voltaje y gabinetes de distribución de bajo-voltaje. Los gabinetes de distribución modulares modernos enfatizan los conceptos de diseño modular, facilitando el mantenimiento, la expansión y la integración del sistema.

 

Un gabinete de distribución típico generalmente incluye áreas funcionales como un compartimiento de barra colectora, un compartimiento de disyuntor, un compartimiento de control de instrumentos y un compartimiento de alimentador. Los principales componentes internos incluyen barras colectoras, disyuntores, transformadores de corriente, transformadores de tensión, dispositivos de protección de relés, interruptores de desconexión, interruptores de puesta a tierra, dispositivos de medición y unidades indicadoras de señales. Para sistemas industriales grandes, los gabinetes de distribución de acero se utilizan ampliamente en entornos de distribución de energía de alta-confiabilidad debido a su alta resistencia estructural y rendimiento de protección estable.

 

Desde la perspectiva de la aplicación del sistema, los gabinetes de distribución se pueden clasificar en varios tipos. Los gabinetes entrantes reciben principalmente energía de la red eléctrica o transformadores, y sirven como punto de entrada de energía para todo el sistema de distribución de energía. Los gabinetes de salida son responsables de distribuir energía a varios circuitos de carga y, por lo tanto, se usan ampliamente en plantas industriales, sistemas de control de energía y gabinetes de distribución para centros de datos. Los gabinetes de unión de barras conectan diferentes secciones de barras, lo que permite la conmutación del sistema y el suministro de energía redundante, lo que mejora la confiabilidad del suministro de energía.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Los gabinetes PT se utilizan principalmente para funciones de protección y detección de voltaje de barras colectoras y, por lo general, contienen transformadores de voltaje, fusibles y descargadores de sobretensiones. Los gabinetes de aislamiento brindan aislamiento eléctrico, lo que garantiza la seguridad del mantenimiento del equipo. Debido a que los interruptores de desconexión en sí mismos no tienen capacidades de extinción de arco-, no pueden operarse bajo carga.

 

Los gabinetes de compensación de capacitores se utilizan principalmente para compensación de potencia reactiva y mejora del factor de potencia. Al configurar racionalmente los bancos de capacitores, se pueden reducir las pérdidas en la línea y mejorar la eficiencia operativa del sistema. Con el desarrollo de las redes inteligentes, los Gabinetes de Distribución Inteligente han comenzado a integrar funciones como compensación automática, monitoreo remoto y alerta temprana de fallas, mejorando el nivel de automatización del sistema.

 

Los gabinetes de medición se utilizan para la medición de electricidad y el monitoreo del consumo de energía, y se usan ampliamente en parques industriales, edificios comerciales e instalaciones públicas. Los gabinetes GIS son equipos eléctricos cerrados y combinados que utilizan gas SF6 como aislamiento y medio de extinción de arco-, lo que permite diseños de sistemas de distribución de energía de alto-voltaje, gran-capacidad y miniaturizados.

 

Los disyuntores son los dispositivos de protección principales en los sistemas de distribución de energía. Su función principal es conectar, transportar y desconectar corrientes de carga normales y corrientes de cortocircuito-de falla. Según los diferentes medios de extinción de arco-, los disyuntores se pueden dividir en disyuntores de vacío, disyuntores de SF6 y disyuntores de aire. Los gabinetes de distribución de suministro de energía de CC modernos a menudo utilizan disyuntores de CC dedicados para cumplir con los requisitos de protección de CC de los sistemas de almacenamiento de energía y los nuevos sistemas de energía.

 

Los interruptores de desconexión se utilizan principalmente para crear un punto de desconexión claro para garantizar la seguridad del mantenimiento del equipo. Debido a la falta de un dispositivo de extinción de arco-especializado, los interruptores de desconexión no se pueden utilizar para interrumpir la corriente de carga o la corriente de cortocircuito-.

 

Los fusibles son componentes de protección sencillos pero muy fiables. Cuando la corriente excede un valor establecido y persiste durante un período determinado, el elemento fusible se funde, rompiendo así el circuito. Los gabinetes de distribución con fusibles generalmente combinan fusibles con interruptores de carga para reducir los costos del sistema y brindar protección básica contra sobrecorriente.

 

Los interruptores de carga tienen cierta capacidad de extinción de arco-y pueden conectar y desconectar corrientes de carga normales, pero no pueden desconectar corrientes de falla de cortocircuito-. Por lo tanto, generalmente se utilizan junto con fusibles en diseños de ingeniería.

 

Los transformadores son dispositivos cruciales para convertir entre diferentes niveles de voltaje. Su principio básico es el uso de la inducción electromagnética para transferir energía. Los principales parámetros técnicos de un transformador incluyen la capacidad nominal, el voltaje nominal, la pérdida sin-carga, la pérdida por cortocircuito-y el rango de cambio de toma. En los sistemas de suministro de energía industriales, la selección adecuada de la capacidad del transformador y el método de cambio de tomas es crucial para garantizar la estabilidad del suministro de energía.

 

Los PT y CT son dispositivos transformadores de instrumentos que se utilizan para lograr el aislamiento eléctrico entre los sistemas de control primario y secundario. Los CT se utilizan principalmente para medición y protección de corriente, mientras que los PT se utilizan principalmente para medición de voltaje. El uso correcto de los transformadores de medida es crucial para el funcionamiento estable de los sistemas de protección y medida.

 

En los sistemas inteligentes de distribución de energía modernos, se utilizan ampliamente diseños de tipo carrito de mano-y de tipo cajón-. Sus principales ventajas radican en facilitar el mantenimiento, reemplazo y reparación de los equipos, mejorando así la eficiencia operativa del sistema. Especialmente en sistemas de gabinetes eléctricos de gran distribución, los diseños de cajones modulares pueden reducir significativamente el tiempo de inactividad.

 

Los interruptores de conexión a tierra se utilizan principalmente para inspeccionar la protección de conexión a tierra y para crear artificialmente fallas de cortocircuito-a tierra, lo que hace que el dispositivo de protección actúe rápidamente y desconecte la pieza defectuosa. Los contactores se utilizan principalmente para controlar cargas frecuentes como motores, iluminación y bancos de condensadores; sus características incluyen alta frecuencia de operación y larga vida útil.

 

Los relés son componentes importantes en los sistemas de control, y se utilizan principalmente para la conversión de señales, el control automático y la implementación de lógica de protección. Los tipos comunes incluyen relés de corriente, relés de voltaje, relés de tiempo y relés térmicos.

 

Con el desarrollo de las redes de comunicación y los sistemas de fibra óptica, los gabinetes de distribución de fibra óptica para exteriores, los gabinetes de distribución de fibra para exteriores y los gabinetes de centros de distribución de fibra se han convertido gradualmente en componentes importantes de la infraestructura de comunicaciones moderna. Estos dispositivos se utilizan principalmente para distribución de líneas de fibra óptica, gestión de cables de conexión y protección de sistemas de comunicación exteriores. Las cabinas de distribución exterior de conexión cruzada de fibra óptica tienen amplias aplicaciones en comunicaciones 5G, ciudades inteligentes y construcción de centros de datos.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Además, las estructuras de distribución metálica-montadas en la pared se utilizan ampliamente en edificios comerciales y pequeños sistemas de control industrial debido a su instalación flexible y su tamaño reducido. Las cabinas de fibra modulares son más adecuadas para entornos de sistemas de comunicación que requieren una rápida expansión y mantenimiento.

 

En el campo eléctrico industrial, las cabinas de caja de distribución de cables eléctricos se utilizan principalmente para distribución de cables y control de líneas, y su diseño estructural debe equilibrar los niveles de protección, el rendimiento de disipación de calor y la facilidad de mantenimiento. Las cabinas de distribución exterior enfatizan la adaptabilidad ambiental al aire libre, incluida la impermeabilización, la protección contra el polvo, la resistencia a la corrosión y la resistencia a la intemperie.

 

Con el desarrollo de nuevas industrias de energía, sistemas de carga de vehículos eléctricos y almacenamiento de energía, los escenarios de aplicación deGabinetes de distribución de cablesestán en constante expansión. Los sistemas de distribución de energía modernos no solo deben satisfacer las necesidades tradicionales de suministro y distribución de energía, sino que también deben considerar el monitoreo inteligente, la operación y el mantenimiento remotos, la gestión del ahorro de energía-y altos requisitos de seguridad.

 

En el futuro, los equipos de distribución de energía seguirán desarrollándose hacia la digitalización, la inteligencia y una alta integración. Al combinar sensores inteligentes, comunicaciones remotas, sistemas de gestión de energía y tecnologías de control automatizado, los sistemas de distribución de energía desempeñarán un papel más importante en la fabricación industrial, los centros de datos, las nuevas energías y la construcción de ciudades inteligentes.