北美IEEE C37.20.1标准金属铠装低压开关柜,全部采用万能断路器作为进出线功能单元,水平母线载流量可达8000A、垂直母排载流量也很大,达到7000A,短时耐受电流达150kA,非常适用于工业项目。
美标低压开关柜标准要求高,温升上限仅为65k,比国内低压柜标准高。对于门板、隔板厚度等结构要求明确,保证开关柜在恶劣应用下可靠运行。作为开关柜可靠长期运行的基础,NEMA2等级开关柜柜体,虽然户内应用NEMA防护等级相当于IP22,但NEMA250标准不仅对防护等级有要求,对于开关柜抗腐蚀性、结构强度等也有要求,因此开关柜更加结实耐用。如开关柜不论柜体还是门板,均采用静电粉末喷涂,喷涂颜色美标淡灰61,需要满足盐雾试验600小时要求。
水平母线柜后布置,相当于柜顶安装母线,载流量更大,现场安装、检查维护都更加容易,无需登高作业。出线空间大,根据电流大小,北美开关柜需要将相应数量、规格出线电缆座或鼻子配好,保证了电缆安装,同样对于电缆的进线空间都需要计算留好面积。北美开关柜进出线电缆一般通过管道行走,开关柜底板一般不开孔,现场根据管道位置布置电缆和开孔。
对于母线支架绝缘材料要求很高,阻燃V0,耐电痕CTI等都有要求,材料必须要有UL黄卡,一般采用高性能的GPO-3作为绝缘支架材料。为标准机械强度和绝缘性能,有时会采用20mm厚整块GPO-3作为母线固定以及相间对地绝缘,强度非常高。为保证温升以及长期运行,母排使用量截面积一般比较多,如3000A一般要求采用4拼127*6.4mm铜排,4000A采用5拼127*6.4mm铜排,比一般IEC标准低压柜多了一些。
开关柜安装密度大,但基于材料足、材料质量好,因此满足温升等性能要求。需要说明的是北美框架断路器的出线座为了保证温升也进行了特殊设计,一般会安装散热器,好的设计采用风管、热管等设计,以保证高安装密度出线温升的要求。可以看出北美低压开关柜的用料十足,系统保护同样可靠,很多项目会不采用框架断路器所用的TRIP UNIT脱扣单元,而是使用特定要求的电流互感器和微机保护,微机保护可以实现系统性保护,即整个变电站中低压设备之间的区域保护,保护更加高效,运行连续性更好。
新质生产力下,我们的开关柜需要像北美开关柜应用一样,使用长达半个世纪仍然安全运行,对于化工、冶金等工业用户来说,带来的价值远不止超长时间使用寿命,减少设备多次购买的价格,更多的是设备安全可靠运行,系统性保护所带来零故障、零停电所带来企业连续、正常生产所带来的经济效益。
国内重要客户可以采用标准更高的美标低压开关柜,减少开关设备重复采购、安装所带来的人力、物力、资源等的浪费,节省资源以及环境破坏,保护我们的地球家园。