基于低压电缆接入母排的应急保供电接驳装置设计

都匀供电局城区分局 贵州 都匀 558000

0 引言

应急保供电接驳装置主要适用于在紧急情况下保障安全可靠供电,在供电过程中,会产生高达几千次的插拔,缩短其使用寿命。由于终端客户的要求越来越高,应急供电领域对于插拔次数也有了一定的要求,而在另外一些行业,例如测试产线,高插拔次数则是一个重要指标[1]。判断插拔次数的标准相对复杂,这主要原因取决于终端客户是否能继续使用产品,也可以理解为通过接触电阻的变化及其对温升的影响等。传统的应急保供电接驳装置由于安全防护等级低,无法确保高插拔次数下能够实现应急保供电。而低压电缆接入母排能够降低接驳装置的线损,提高其安全性能。因此,为实现应急保供电,本文将低压电缆接入母排应用在应急保供电接驳装置设计中,致力于通过低压电缆接入母排的容性无功补偿功能,提高应急保供电接驳装置安全防护等级,为应急保供电更好地运行提供参考。

1 基于低压电缆接入母排的应急保供电接驳装置设计

1.1 补偿应急保供电接驳功率因数 在应急保供电的过程中,不仅要平衡接驳装置电压,同时还要利用低压电缆接入母排补偿应急保供电接驳功率因数[2]。提高应急保供电接驳功率因数是实现应急保供电的核心内容,为此本文在设计应急保供电接驳装置中,运用低压电缆接入母排的方式,补偿应急保供电接驳功率因数。设此过程的计算表达式为K,则有公式(1)

公式(1)中,m指的是应急保供电电源基波角频率;ω指的是应急保供电电源固有振荡角频率;h指的是低压电缆接入母排时的电流,单位为A;e指的是应急保供电接驳装置的调控响应时间,单位为s;a指的是使用低压电缆接入母排补偿时的衰减系数。通过低压电缆接入母排,补偿应急保供电接驳功率因数,从而提高应急保供电的节能效果。在此过程中,需要注意的是使用低压电缆接入母排时,必然会对应急保供电造成一定的干扰,加速绝缘介质的老化速度,导致应急保供电接驳装置损耗程度增加[3-4]。基于此,低压电缆接入母排时要选用交流—直流变频的方式投、切电容组,控制投、切频率,从而减少对接驳装置的干扰。

1.2 采用NBC叠片式弹片 在基于低压电缆接入母排补偿应急保供电接驳功率因数的基础上,本文设计的应急保供电接驳装置,采用NBC叠片式弹片。在未插合状态下,可以提供IP2X级别的触摸保护,在插合状态下则可满足IP65/IP67的防护等级。较高的IP防护等级体现了应急保供电接驳装置防水防尘的能力,同时也保证了应急保供电接驳装置在长时间使用后,仍能确保内部电性能不受外界环境的影响[5]。在插合或拔出过程中,PE

系列的卡栓锁紧系统要求含有旋转的动作,这个动作对于防止工作人员误操作具有较为现实的意义。同时,为了更加明确这种防护,PE系列产品还增加了类似于颜色代码、机械码等细节设计,从而进一步提供保护。

1.3 设定应急保供电接驳装置额定电压 对于应急保供电接驳装置来说,其绝缘性能至关重要,因此本文将应急保供电接驳装置的额定电压设定为DC 1500V/AC 1000V,在实验室条件下可承受6.6k V的工频电压及8k V的脉冲电压。这些参数是可以满足低压电缆接入母排需求。此外,为通流载体提供外力作用保护的塑料外壳也是非常重要的零件。设计的应急保供电接驳装置采用了高强度的塑料材料,为应急保供电接驳装置无论从耐候性还是防外力冲击方面都提供了很好的性能支撑。

2 实例分析

2.1 实验准备 构建实例分析,实验硬件采用型号为TYF20057426的上位机,首先采用本文低压电缆接入母排设计的接驳装置用于应急保供电,通过PORTLY软件测得其在不同运行时间的线损率,记为实验组;再采用传统接驳装置用于应急保供电,同样通过PORTLY软件测得其在不同运行时间的线损率,记为对照组。本次实例分析选取对比指标为线损率,线损率越低证明该接驳装置的应急保供电性能越好,通过上述实验步骤,得出实验结果。

2.2 实验结果与分析 整理实验结果,如图1所示。

图1 接驳装置线损率对比

通过图1可知,本文设计的接驳装置应急保供电线损率更低,具有现实应用价值。

3 结束语

通过基于低压电缆接入母排的应急保供电接驳装置设计,能够取得一定的研究成果,解决传统应急保供电接驳装置中存在的问题。由此可见,本文设计的接驳装置是具有现实意义的,能够实现应急保供电。在后期的发展中,应加大本文设计接驳装置在应急保供电中的应用力度。截止目前,国内外针对基于低压电缆接入母排的应急保供电接驳装置研究仍存在一些问题,在日后的研究中还需要进一步对应急保供电接驳装置的优化设计提出深入研究,为提高接驳装置的综合性能提供参考。