北美地区,主要指美国、加拿大、墨西哥三个国家,配电系统、使用设备一致。对于一般配电设备,中压侧由供电公司引入,一般变压器之前采用负荷开关熔断器空气绝缘箱式开关柜,需要满足IEEE C37.20.3标准,有单台进出、两电源进一出、多台进多台出排列等方案,两电源进线一出采用两台开关柜方案,包括两组负荷开关+一组高压熔断器。
对于需要远超操控的也可以使用负荷开关+固定式断路器,实现过流保护,远程控制,受负荷开关限制,最大电流到1200A。对于2000A的应用可以采用抽出式断路器箱式开关柜。
低压侧一般采用Switcboard配电盘,标准名词Dead front Switcboard,即配电盘前面板固定密封,只留出断路器操作孔,如框架断路器的面板、塑壳断路器的上下搬动分合的操作手柄,框架断路器可以手动或电动操作,塑壳断路器手动分合闸。
配电盘最大电流可达6000A,开关短路开断达100kA。不同于开关柜,配电盘安装密度高,简单高效,配电盘无需过大的防护等级,无需内部电弧等级,无需短时耐受电流,无需功能单元之间的隔室分隔,无需过多的二次控制保护,无需复杂的操作机构,无需摇进摇出。这种结构保证了高安装密度下的温升,保证了电缆连接的方便简单,维护操作极为简单,可靠性也极大提高。
因此北美开关柜设计无需留有大的裕度。值得注意的是北美低压低压480V,变压器计算电流要小一点,如1500kVA变压器,国内一般选用2500/3000A断路器开关柜,北美设计只选择2000A开关柜。3000kVA一般采用4000A开关柜就足够了,而不需要按照国内通行做法使用5000A断路器、开关柜。配电盘出线会根据应用,连接到配电箱,标准UL67,配电盘电流最大到1200A。配电箱对于出线回路数量等有严格的要求,一般采用鱼骨形式,中间垂直母排,两侧安装塑壳断路器出线,电缆在两侧连接,断路器有固定式和插拔式两种。
对于电动机控制出线,就需要专用的MCC控制柜,MCC控制柜标准UL508A,接触器、继电器等马达控制安装在抽出式托盘内,断路器的操作手柄需要露出柜外,或需要采用固定软线连接操作把手,而不能使用国内常有的旋转手柄,主要是旋转手柄与断路器之间并不是固定连接。对于变频启动等也需要安装在UL508A标准的MCC控制柜中。电容器、SVG、APF等无功补偿、有源滤波等设备需要单独成柜,安通过电缆与UL1558/UL891配电盘的出线回路连接实现补偿。
可以看出,我们低压柜一个标准包括所有配电、控制、补偿功能单元,在一个排列中,而是不同不同的产品,在不同的位置。也没有那么多抽屉柜,出线回路要么框架断路器要么塑壳断路器,马达控制单纯托板形式,没有那么复杂,越简单越可靠。
经济实用是北美开关设备的最大特点,好钢用在刀刃上,不过分追求开关设备的高大上,而更加强调元器件的功能可靠,设备整体的安全性、经济性、实用性、可靠性。
来源:会说电气