Повышение технических характеристик электрической передачи переменного тока, страница 9

     Конструкция преобразователей типа шкафа чаще всего используется для преобразователей средней и большой мощнос­ти. Шкафы изготавливаются из листового металла с помощью сварки или резьбовых креплений и имеют различные поверх­ностные покрытия. Шкафы отдельных изготовителей имеют в большинстве случаев стандартизованные размеры и форму, а также унифицированную технологию изготовления. В рамках СЭВ внедряется единый ряд размеров шкафов, предложенный международной организацией по экономическому и научно-тех­ническому сотрудничеству в области электротехнической про­мышленности Интерэлектро. Ряд предусматривает следующие диапазоны размеров шкафов: ширина от 600 до 1400 мм; глубина от 400 до 1200 мм; высота от 800 до 2200 мм. Элементы в шкафах крепятся на планках, рамах, скобах, панелях и т. д. Отдельные узлы относительно часто повторяют­ся и используются во многих типах преобразователей. Управ­ляющие цепи конструктивно выполняются на больших платах и часто размещаются на дверях шкафа или в кассете, но всегда отдельно от силовых цепей. Шкафы обычно имеют принуди­тельное воздушное охлаждение с нагнетательной или вытяжной вентиляцией. Водяное охлаждение используется пока только в преобразователях большой и сверхбольшой мощности. Модули с изолированным основанием (фланцем) принесли с собой новые возможности использования водяного охлаждения также и в области малых и средних мощностей.

     Преобразователи самой большой мощности выполняются камерной конструкции. При таком конструктивном решении защитная оболочка отсутствует полностью, и оборудование размещается в электропомещениях (камерах), которые специально строятся для этого преобразо­вателя, или в помещении распредустройств вместе с другим электрооборудованием. Так выполняются преобразователи для передачи электроэнергии сверхвысоким напряжением постоян­ного тока, а также преобразователи для получения сверхболь­ших токов в электрохимии.

     Существуют также различные комбинации этих способов охлаждения, например с двумя водяными контурами, одним воздушным и одним водяным контурами, комбинация испа­рительного и водяного охлаждения. В качестве охлаждающей жидкости для систем с проточным жидкостным охлаждением обычно используется вода, реже масло. Для испарительного охлаждения используется жидкость с низкой температурой кипения при самотечном возврате кон­денсата в резервуар или испаритель. В большинстве случаев тепловые потери не утилизируются, а отдаются в окружающее пространство.

     Важной характеристикой конструкции является степень за­щиты преобразователя. К устройствам защиты электрообору­дования относятся все детали и узлы, являющиеся составной частью электрооборудования и служащие для защиты персонала от опасности прикосновения к движущимся или находя­щимся под напряжением деталям, а также для защиты самого электрооборудования от повреждения в результате попадания в него посторонних предметов или воды. На защитные оболочки электрооборудования, их испытания и обозначение распрост­раняется международ­ный стандарт СТ СЭВ 778-77. В соответствии с этими стандартами для обозначения степени защиты используются буквы IP в сочетании с двумя цифрами.

     Первая цифра выражает степень защиты персонала от опасного прикосновения к деталям электрооборудования. Она также выражает степень защиты электрооборудования от попадания посторонних предметов внутрь. Характеристика различных исполнений электрооборудования по этому показа­телю приведена в табл. 1.

     Вторая цифра выражает степень защиты от попадания воды. Характеристика исполнений электрооборудования по этому показателю содержится в табл. 2.

Кроме этих двух цифр после обозначения степени защиты могут стоять дополнительно буквы S, М или W. Буква S означает, что электрооборудование испытывается на попадание внутрь воды в отключенном состоянии. Буква М означает, что оборудование подвергается этому испытанию при работе. Буква W, которая в виде исключения следует сразу за буквами IP, означает, что электрооборудование имеет дополнительные устройства защиты для заданных климатических условий, предусмотренные конструкцией или изготовленные во время эксплуатации.

     Для силовых полупроводниковых преобразователей при­годны исполнения по степени защиты IP 21, 31, 40, 44, 51, 54. Минимальная степень защиты, обозначается как IP 00, т.е. это исполнение без всякой защиты. Для преобразователей, уста­навливаемых в закрытых помещениях преобразовательных или распределительных подстанций, при нормальных климатических условиях достаточно исполнения IP 20. Преобразователи со степенью защиты IP 21 и IP 31 используются в чистых поме­щениях, где, однако, на электрооборудование могут попадать капли воды, сконденсировавшейся, например, на окнах свето­вого потолочного фонаря. Исполнения со степенью защиты IP 40 и IP44 используются в производственных помещениях, где преобразователь стоит непосредственно в пыльной среде. Наиболее защищены преобразователи исполнения IP54. Это практически закрытые преобразователи, защищенные от пыли и стекающей воды. Они предназначены для транспортных средств, для открытых преобразовательных подстанций и т. п. Исполнения с более высокой степенью защиты и специальные

исполнения (например, взрывобезопасные) используются только в исключительных случаях.

     При конструировании преобразователей следует учитывать, что их исполнение по степени защиты должно соответствовать среде и условиям, в которых они будут эксплуатироваться. Любое завышение степени защиты по первой или второй группе всегда ухудшает условия охлаждения, а следовательно, увели­чивает его тепловую нагрузку. Чем выше степень защиты преобразователя, тем он больше, тяжелее и, конечно, дороже. Поэтому часто выгоднее поместить его в чистое помещение, расположенное вдали от потребителя, и управлять им дистан­ционно или автоматически.