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.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.